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嵌段共聚物胶束的形态转变:对等孔膜有序性的启示

软凝聚态物质 2023-04-11 v1 计算物理

摘要

由二嵌段共聚物制备的等孔膜具有诸多应用,包括水处理与蛋白质分离,并已在受控条件下于实验室规模成功制备。然而,由于所涉及现象的复杂性,实现膜制备的最优条件仍具挑战。实验研究表明,嵌段共聚物在溶液中的自组装显著影响最终膜结构。尽管研究广泛,理解导致特征形态的多尺度现象仍不明晰。我们通过使用介观计算模拟研究选择性溶剂中嵌段共聚物的自组装(与等孔膜制备一致)来弥补此不足。我们聚焦于熵相互作用与焓相互作用之间的博弈及其对溶液中胶束聚集体形态的影响。我们的计算结果与实验证据一致,揭示了随聚合物浓度与溶剂亲和性变化聚集体的形态转变。我们提出不同的相参数来表征溶液中单分散球形胶束的出现,并采用刚性球近似描述平头胶束的有序性。我们的研究为优化等孔膜制备的二嵌段共聚物自组装提供了宝贵见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.03900,
  title  = {Morphological transitions of block copolymer micelles: implications for isoporous membrane ordering},
  author = {Nicolas Moreno and Suzana Nunes and Victor Calo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.03900},
  year   = {2023}
}