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第 29 卷 第 3 期
2009 年 5 月
河北大学学报(自然科学版)
Journal of Hebei University (Natural Science Edition)
Vol .29 No .3
May 2009
嵌 段 共 聚 高 分 子 链 构 象 的 M o n te C arlo 模 拟
刘立芳
1 ,2
,王海军
1
(1 .河北大学 化学与环境科学学院 ,河北 保定 071002 ;2 .河北农业大学 理学院 ,河北 保定 071001)
摘 要 :采用非格子 Monte Carlo 模拟方法对嵌段共聚高分子链构象的演化过程进行模拟研究 ,具体
地考察了结构单元的序列结构以及单元间的相互作用对高分子链的聚集态结构的影响 .结果表明 ,在合适
的条件下 ,嵌段高分子链可以发生线团‐螺旋转变以及线团‐链滴转变 ,相应结果可为理解生物大分子的结
构提供可能的线索 .
关键词 :非格子 Monte Carlo 模拟 ;嵌段高分子链 ;构象 ;聚集态结构
中图分类号 :O 631 .12 文献标识码 :A 文章编号 :1000 - 1565(2009)03 - 0301 - 05
Monte Carlo Simulation on the Block Polymer Chain
LIU Li‐fang
1 ,2
,WANG Hai‐
j
un
1
( 1 .College of Chemistry and Environmental Science ,Hebei University ,Baoding 071002 ,China ;
2 .College of Science ,Agriculture University of Hebei ,Baoding 071001 ,China ;)
Abstract :The off‐lattice Monte Carlo simulation on the block polymer chain consisting of two types of
monomers is presented .The effects of monomer sequence and interactions between monomers on the ag‐
g
regation structure of block polymer chain are investigated .It is show n that ,the coil‐helix transition and
coil‐
g
lobule transition can take place under proper conditions ,the corresponding results provide some pos‐
sible clues for understanding the structures of biopolymers .
Key words :off‐lattice Monte Carlo simulation ;block copolymer chain ;conformation ;structure of ag‐
g
regated state
高分子链的构象是指由链单元的相对位置所决定的链的空间结构 ,其与高分子链的热力学 、动力学 、流
变学等方面的性质密切相关 ,因而成为高分子科学中的重要研究内容之一
[1]
.实验上有关高分子链构象的
研究主要采用红外光谱 、核磁共振和光散射等方法进行表征 .理论上的相关研究则主要包括链的统计力学
以及计算机模拟 2 个方面
[2 - 3 ]
.近年来 ,计算机模拟方法的长足发展已使得各种模拟方法在高分子学科中
受到广泛关注 ,其中 Monte Carlo 模拟法以其简单和有效性而成为模拟高分子链构象的常用方法
[4 - 11]
.
事实上 ,高分子链的构象主要取决于 3 个因素 :链的柔顺性 、链单元之间的相互作用及其与周围环境的
相互作用
[1]
.迄今为止 ,高分子链构象的模拟工作主要集中考虑溶液浓度 、温度和溶剂环境等外界因素对
链构象的影响 .与此相关的研究已经十分丰富 ,例如前人对线型柔性高分子构象的 M onte Carlo 模拟
[4 - 5 ]
、
收稿日期 :2008 - 09 - 12
基金项目 :河北省自然科学基金资助项目( B2006000959)
第一作者 :刘立芳(1980 - ) ,女 ,河北保定人 ,河北大学在读硕士研究生 .
通讯作者 :王海军(1971 - ) ,男 ,内蒙人 ,河北大学教授 ,博士生导师 ,主要从事高分子聚集态物理方面研究 .
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