二氧化硅-聚苯乙烯纳米复合材料中分子结构与多体平均力势
软凝聚态物质
2018-09-18 v1 化学物理
计算物理
摘要
我们系统性地应用杂化粒子-场分子动力学技术[Milano等人, J. Chem. Phys. 2009, 130, 214106]研究熔体中分离纳米粒子（NPs）的界面性质与平均力势（PMF）。具体而言，我们考虑裸二氧化硅NPs或接枝聚苯乙烯链的二氧化硅NPs，旨在阐明影响纳米复合材料中介观NPs分散的自由链与接枝链之间的相互作用。所提出的杂化模型在捕捉链局部结构（尤其是其密度分布）方面表现良好，证实了“湿刷-干刷”转变的存在。利用这些模型，我们计算了聚苯乙烯基体中未接枝与接枝NPs对之间的PMF。此外，我们估算了三粒子对总PMF的贡献及其在纳米尺度调控相分离中的作用。特别地，PMF的多粒子贡献能够解释低接枝密度下观测到的复杂实验形貌。更一般地，我们提出此方法及此处所用模型，用以从分子层面理解特定体系以及体系化学本质对复合材料最终性质的影响。
引用
@article{arxiv.1809.06170,
title = {Molecular Structure and Multi-Body Potential of Mean Force in Silica-Polystyrene Nanocomposites},
author = {Gianmarco Munaò and Antonio Pizzirusso and Andreas Kalogirou and Antonio De Nicola and Toshihiro Kawakatsu and Florian Müller-Plathe and Giuseppe Milano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.06170},
year = {2018}
}
备注
16 pages, 11 figures, 80 references. Accepted for publication on Nanoscale