圆筒受限高分子链的Monte Carlo模拟

摘要：

高分子链的构象性质是高分子研究中的重要研究对象.当高分子链受限于各种微腔中时,链的构象熵与微腔的形状和体积有十分密切的关系.平面壁限制条件下的高分子构象研究极多,然而在考虑高分子链穿越半径很小的纳米管时,有必要将微腔视为细长管道,而不是平面壁,因此约束在软管中的高分子链在近几年中得到了更多的重视.现有文献中主要讨论构象和能量与约束半径R 之间的关系,没有考虑温度 T 的影响.本文采用自避行走(SAW)为模型链,利用硬球链模型模拟高分子链在无限长圆筒受限条件下的结构.模型由弹性链连接的硬球构成,球与球之间通过弹性势能函数相互作用,利用标准的 Metropolis算法,通过Monte Carlo 模拟,改变约束半径 R 和与绝对温度 T 成反比例关系的相关系数 K,分别计算了高分子链的平均回转半径,平均末端距,平均弹性势能,能量均方涨落,能量相对涨落与 R、T 的关系.结果表明,圆筒受限高分子链的构像主要取决于 R,在 R 小于某个临界值时高分子链受到明显的约束作用,当 R 超过临界值时高分子链变为无扰链.温度 T 并不明显地影响受限高分子链的构象.能量性质在 R 较小时主要取决于 R,但 R 为临界受限值附近时,能量性质受 T 影响明显,容易出现能量和涨落的状态突变.

关键词：Monte Carlo、受限高分子链、自避无规行走

所属期刊栏目：27

分类号：O63.1(高分子化学（高聚物）)

在线出版日期：2010-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：654-658