拉伸状态下球形聚合物刷的平衡构象与表面电荷调节
软凝聚态物质
2021-12-21 v1
摘要
在本工作中，我们研究了接枝于带相反电荷球形核上、并与固定浓度离子储库平衡的线性聚电解质的平衡构象。特别关注拉伸链的情形，其中单体浓度在远离球面处已知呈反平方律衰减，并进一步外推至接枝核处。虽然可动离子的平衡分布是在经典密度泛函理论（cDFT）框架内计算的，该理论同时考虑了离子尺寸与接枝聚电解质内的静电关联，但后者的平衡构型由其平均回转半径描述，该半径作为变分参数以保证聚合物-溶剂界面的力学平衡。随后我们在广泛的聚合度、离子浓度和聚合物骨架官能度范围内分析了平均粒子尺寸。可识别出两种不同机制：在高离子强度下，接枝聚合物的溶胀由离子熵贡献及聚合物尺寸效应主导；而在低离子浓度下，静电与熵效应之间的平衡是粒子拉伸的主要驱动机制。利用蒙特卡洛模拟，我们进一步研究了当刷核表面随机修饰有活性功能位点（作为可吸附溶解酸性离子的受体）时的电荷调节效应。
引用
@article{arxiv.2111.07000,
title = {Equilibrium conformations and surface charge regulation of spherical polymer brushes in stretched regimes},
author = {Amin Bakhshandeh and Maximiliano Segala and Thiago Colla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.07000},
year = {2021}
}