《雜雙子表面活性劑自組裝行為的分子模擬研究》是依託上海大學，由徐毅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：雜雙子表面活性劑自組裝行為的分子模擬研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐毅
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
雜雙子表面活性劑由於在分子結構上具有明顯的不對稱性和更大的可調節性，其自組裝行為較之對稱型雙子表面活性劑更為複雜，相應的自組裝結構也更加豐富多樣。因而針對此類體系的自組裝行為所開展的基礎性研究必將有助於從分子水平上對自組裝機理進行深入理解與認識，並在構築具有新穎結構的分子有序聚集體等方面發揮重要的作用。本項目以耗散粒子動力學模擬方法為主要研究手段，以雜雙子表面活性劑體系為主要研究對象，以其在溶液與界面中的自組裝行為為主要關注點，深入發掘其中的關鍵影響控制因素；此外，通過統計回歸數學模型與耗散粒子動力學方法所特有的對比化關係實現模擬體系與實際體系之間的相互轉化對應。研究結果能夠為進一步提升此類物質的套用價值、挖掘其套用潛力和擴展其套用領域提供必要的理論指導。
結題摘要
雜雙子表面活性劑由於在分子結構上具有明顯的不對稱性和更大的可調節性，其自組裝行為較之對稱型雙子表面活性劑更為複雜，相應的自組裝結構也更加豐富多樣。因而針對此類體系的自組裝行為所開展的基礎性研究必將有助於從分子水平上對自組裝機理進行深入理解與認識，並在構築具有新穎結構的分子有序聚集體等方面發揮重要的作用。 本項目以耗散粒子動力學模擬方法為主要研究手段，以Cm-P-N-Cn型雜雙子表面活性劑體系為主要研究對象，以其在溶液與界面中的自組裝行為為主要關注點，深入發掘其中的關鍵影響控制因素。結果表明，其在水溶液中形成了球狀、柱狀、平面格線、層狀、蜂窩狀、以及一維孔道、二維孔道和三維孔道等多種自組裝結構，較之相應的對稱型雙子表面活性劑更為多樣。所有模擬體系均隨表面活性劑濃度的逐步上升而呈現出“球狀—柱狀—平面格線—三維孔道—層狀—二維孔道—一維孔道”的結構轉化規律。當m n時，疏水鏈長度對於自組裝行為有著顯著影響。此外，Cm-P-N-Cn分子內部各功能基團與水分子間的相互作用強弱和親近程度可通過徑向分布函式來定量描述。而在油水界面上，常規的平整界面和油包水、水包油微乳均可在一定條件下形成。與Cm-P-N-Cn濃度、油-水比例相比，疏水鏈長對於Cm-P-N-Cn分子在油-水界面上的自組裝形態以及界面的整體形態影響較小。Cm-P-N-Cn分子結構上的不對稱度主導其臨界膠束濃度和界面效率，而Cm-P-N-Cn的濃度和疏水鏈長則共同影響著界面厚度。 研究結果能夠為進一步提升此類物質的套用價值、挖掘其套用潛力和擴展其套用領域提供必要的理論指導。
