【摘 要】
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取向和链折叠在高分子结晶过程中至关重要,在该类材料的设计中有重要意义。本文采用分子动力学模拟的方法研究了正构烷烃在石墨烯表面上的取向和链折叠行为。具体研究内容如下:1.首先讨论了短链正构烷烃分子在石墨烯表面上取向结构的形成机理。链长影响着正构烷烃在石墨烯表面上的取向,短的正构烷烃分子垂直于石墨烯表面,长的正构烷烃分子与石墨烯表面平行。这两种取向形成过程都经历了三个步骤:吸附、取向和生长。链长与正构
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取向和链折叠在高分子结晶过程中至关重要,在该类材料的设计中有重要意义。本文采用分子动力学模拟的方法研究了正构烷烃在石墨烯表面上的取向和链折叠行为。具体研究内容如下:1.首先讨论了短链正构烷烃分子在石墨烯表面上取向结构的形成机理。链长影响着正构烷烃在石墨烯表面上的取向,短的正构烷烃分子垂直于石墨烯表面,长的正构烷烃分子与石墨烯表面平行。这两种取向形成过程都经历了三个步骤:吸附、取向和生长。链长与正构烷烃分子取向的临界温度之间存在一定的关系。链越长,分子取向的临界温度越高。此外,模拟结果还表明正构烷烃-正构烷烃与正构烷烃-石墨烯之间的相互作用共同控制着石墨烯表面上正构烷烃的取向。2.链长和模拟温度对正构烷烃在石墨烯表面的取向有着重要的影响。正构烷烃可在石墨烯表面形成无序结构、垂直有序结构、平行多层结构、在相对低温下形成垂直有序结构,而在相对高温下形成平行多层结构。当较长的正构烷烃在石墨烯表面形成垂直有序结构时,链折叠会发生。链折叠的发生伴随着正构烷烃-石墨烯(Eint)和正构烷烃-正构烷烃(Echain)的相互作用的变化,使Eint-Echain变低。
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