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高光学各向异性、低光学损耗的聚合物光波导可实现未来光传输、光信息处理技术所需的独特功能,但聚合物高分子链及晶粒排列的无序性导致其宏观光学各向异性很弱。利用周期性结构的金属有机骨架(MOF)作为反应容器,可以从分子层面去控制聚合物分子链的立构规整度,是实现聚合物分子链有序排列的一项非常有前景的技术,其中聚合物单体分子在MOF材料中的扩散过程是关键机制之一。本文融合光学性能优异的聚合物材料和结构有序的金属有机框架两者的优势,利用分子动力学模拟方法并结合密度泛函理论和蒙特卡洛方法,深入探究聚合物单体分子在不同MOF材料中的高效扩散机制。建立甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸三氟乙酯(TFMA)和甲基丙烯酸五氟乙酯(PFMA)分别在[Zn2(BDC)2TED]n、[Zn2(BDC)2TED]nnon-charge、[Zn2(BDC)2TED]n45deg和[Zn2(BPDC)2TED]n这四种不同MOF材料中的全原子模型,模拟研究MMA、TFMA和PFMA在不同MOF材料中的扩散行为,并根据模拟计算结果分析了聚合物单体分子在MOF材料中扩散行为的影响因素。得到的结果如下:首先,聚合物单体分子与MOF材料间静电力的相互作用使单体分子位置集中,减慢了单体扩散速度;其次,MOF一维孔道的各向异性形状导致单体分子在不同方向的扩散速度不同。第三,由于[Zn2(BPDC)2TED]n中的有机配体较大,孔径较大的MOF有利于单体分子在MOF孔道中的扩散。第四,随着在MOF材料中扩散的单体数量的增加,聚合物单体分子在MOF材料中的自扩散系数由于空间位阻效应而降低。通过对影响聚合物单体分子在MOF材料中扩散行为的四个因素的研究,可用于分析MOF长序孔道的尺寸、形状对聚合物聚合性能及聚合物链取向性的影响,控制聚合物单体分子的立构规整度提供合适的MOF结构设计方法,为制备光学各向异性高的聚合物材料提供理论指导。