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聚合物系统粗粒化势的迁移性研究
项目类别:湖南省自然科学基金-面上
项目编号:2017JJ2125
项目规模:5万
参与人员:张蕾 等
起止日期:2017.1-2019.12

多尺度模拟被认为是研究聚合物体系最有前景的研究方法。系统粗粒化势兼具化学准确性和计算高效性,是聚合物多尺度模拟中最为关键的元素。大多研究表明,在特定条件下参数化得到的系统粗粒化势应用于不同于参数化时的条件,可能产生不可靠的结果,这就是已知的系统粗粒化势的迁移性问题。为了提高系统粗粒化势的可迁移性,研究者们已发展了许多不同的方法。然而,这些方法通常非常耗时。本项目拟在已有方法的基础上发展一个新的不耗时的、不失一般性的系统粗粒化方法,系统地考察所获的系统粗粒化势的化学迁移性和状态迁移性。该方法用分析势描述粗粒珠子间的相互作用,以系列短链和高温下的全原子模拟的结构分布和密度为参考获得所需的参数。考察参数随链长和温度的变化规律,将其扩展到模拟长链和低温体系,获得各个体系的体积-热学性质,进一步检验预测玻璃化转变温度的能力。这些研究可能为利用系统粗粒化势可靠地模拟聚合物结构与性质提供一些关键的线索,为聚合物新材料理性的分子设计奠定坚实的基础。

相关成果的详细目录:

[1] C. Wu, Free surface-induced glass-transition temperature suppression of simulated polymer chains, J. Phys. Chem. C 2019, 123, 9237-9246.

[2] C. Wu, Bulk modulus of poly(ethylene oxide) simulated using the systematically coarse-grained model, Comput. Mat. Sci. 2019, 156, 89-95.

[3] C. Wu, A multiscale scheme for simulating polymer Tg, J. Mol. Mod. 2018, 24, 335.

[4] C. Wu, Multiscale modeling of glass transition in polymeric films: Application to stereoregular poly(methyl methacrylate)s, Polymer 2018, 146, 91-100.

[5] C. Wu, Multiscale modeling scheme for simulating polymeric melts: Application to poly(ethylene oxide), Macromol. Theory Simul. 2018, 27, 1700066.

[6] C. Wu, Re-examining the procedure for simulating polymer Tg using molecular dynamics, J. Mol. Mod. 2017, 23, 270

[7] 吴超富, 聚合物薄膜玻璃化转变的多尺度模拟研究, 2018年软物质理论计算与模拟学术会议(上海8.26-29), 分会口头报告

[8] 吴超富, 聚合物体积性质的多尺度模拟研究, 2017年全国高分子学术论文报告会(成都10.10-14), 分会口头报告