Modeling OF Self-Assembly of Charged Polymers

• Autores: Beibei Huang
• Directores de la Tesis: Vladimir Baulin (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Rovira i Virgili ( España ) en 2015
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Lev Sarkisov (presid.), Allan Donald Mackie (secret.), Klemen Bohinc (voc.)
• Materias:
  • Física
  • Química
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • El auto-acoblament és l'organització espontània i reversible d'unitats moleculars en estructures ordenades. El procés d'auto-acoblament compleix un paper important en la ciència de materials i de la vida, per exemple descriu la formació de cristalls moleculars, col•loides, bicapes de lípids, polímers en fases separades, i monocapes auto-acoblades. Dos factors principals en el procés d'auto-acoblament són considerats en aquest treball. El primer és l'Efecte Hidrofòbic, que produeix l'auto-acoblament espontani de les molècules en micel•les, i el segon es refereix a les Interaccions electrostàtiques. En el nostre model es consideren grups de caps polars carregats, alhora que la interacció electrostàtica té dues causes. La primera són les repulsions càrrega-càrrega entre els grups de caps carregats el que limita el nombre de monòmers de surfactants agregats. L'altra causa prové de la interacció entre els grups de caps carregats i els ions lliures en la solució, la qual cosa usualment afecta afecta la mida de l'agregat. El auto-acoblament per polielectròlits alineats i de càrregues oposades és estudiat a través de la teoria de Poisson-Boltzmann (PB) i implementat amb el paquet IPEC, que pot ser usat per analitzar l'estabilitat dels complexos inter-polielectròlit nucli-capa formats per la complexació de blocs de copolímers de càrregues oposades. Així mateix, en combinació amb la teoria de Single Chain Mean Field (SCMF), adoptem un model d'esferes per simular les estructures químiques de surfactants iònics i el seu procés de micelización. En aquesta simulació no només es consideren les repulsions càrrega-càrrega entre surfactants carregats, sinó també els efectes d'apantallament electrostàtic deguts als ions lliures de sal.