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聚合诱导自组装是一种在高浓度溶液中连续大规模制备纳米结构聚集体的新兴技术。它弥补了传统自组装步骤繁琐,耗时长,产量低等缺点,近一步拓展了自组装领域。通过计算模拟方法对其动力学的研究可以加强对聚合诱导自组装本质的理解。 本文通过结合反应程序的耗散粒子动力学模拟研究了聚合诱导自组装的过程,探索各种因素的影响。主要进行了两种不同的聚合诱导自组装,并且对聚合诱导自组装在进一步修饰聚集体形貌以及多级自组装方面的应用做了初步探索。具体内容如下: (1)利用结合反应程序的耗散粒子动力学模拟研究了基于柔性链段的聚合诱导自组装的过程。与自由溶液聚合相比,聚合诱导自组装的聚合速率先快后慢,偏离一级动力学,说明自组装行为会影响聚合反应动力学。随着疏水柔性链段的增长,聚集体形貌发生连续转变,由球形胶束→蠕虫状胶束→层状结构→囊泡→大型复合胶束。与传统自组装相比,聚合诱导自组装非平衡态会经历不同的路径。另外,研究了相关影响因素,如聚合反应速率,大分子引发剂结构和浓度对聚合诱导自组装过程和形貌的影响。 (2)利用结合反应程序的耗散粒子动力学模拟研究了基于刚性链段的聚合诱导自组装的过程。通过与柔性链段聚合诱导自组装相比,刚性链段聚合诱导自组装的形貌转变并不明显,近一步观察内部结构发现,随着疏水刚性链段的增长,聚集体内部链段排列变得规整,显示了更高层次的有序排列驱动。通过将刚性链段转变为柔性链段,聚集体内部规整结构重新变得无序,发生显著的形貌转变。 (3)在初始聚集体结构基础上,利用结合反应程序的耗散粒子动力学模拟研究了二次聚合诱导自组装过程。通过继续增长某一链段,达到形貌修饰的目的,拓展聚合诱导自组装的应用。三种不同的修饰方案,都使得初始囊泡形貌发生了明显变化,还讨论了其中的转变机理.