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聚合物在生物、化工、医疗和能源等领域有十分广泛的应用。近年来,随着药物靶向输送和催化乳化双功能纳米颗粒研究的兴起,聚合物在这两个新兴领域上的应用也受到了越来越多的关注。聚合物对DNA基因药物包裹,可保护DNA、提供DNA输送载体以及提高输送效率;而聚合物嫁接在纳米硅球表面,可稳定Pickering乳液并催化反应。在这两类应用上,研究人员均开展了大量的实验基础研究,但关于聚合物在DNA包裹及Pickering乳化中的作用机制,理论研究尚不多见。 本论文从理论上研究了不同特性聚合物在DNA包裹及Pickering乳化中作用。全文分两大部分,第一部分发展了粗粒化模型,并采用粗粒化分子动力学(CGMD)模拟研究了不同阳离子聚合物对复合物结构、表面电势、包裹致密性及水溶性的影响,并与相关实验室数据进行了定性的对比,对适合作为DNA基因载体的阳离子聚合物做了预测。第二部分采用耗散粒子动力学(DPD)模拟研究了硅球表面修饰细节和不同反应转化率条件下纳米颗粒在两相界面的稳定性,并解释了反应速度随反应率进行逐渐下降的原因。 该理论研究与实验紧密结合,研究了聚合物在两类应用中的作用机制,为聚合物在DNA包裹及Pickering乳化中的作用提供了机理性的解释和指导,具有较强的应用价值。