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高分子纳米复合材料因其优越的性能广泛应用于各领域。纳米颗粒的加入使得高分子链的构象和动力学性质发生明显变化。本文通过非格点Monte Carlo方法模拟研究高分子单链在周期性分布且静止不动的纳米颗粒环境中的构象统计性质和动力学扩散行为。全文主要包括以下两方面内容:(1)高分子链在纳米颗粒环境中的构象统计性质。我们通过模拟退火的方法分别研究了不同链长的高分子链在不同周期间距的纳米颗粒环境中的构象行为。结果显示高温下,高分子链尺寸接近于自由链的尺寸。然而,在低温时,我们观察到高分子链的尺寸呈上升或下降的趋势,并且我们在四个不同的区域内观察到高分子链的四种典型行为,区域划分如下:(1)d<R0/2;(2)d?(R0/2,R0);(3)d?(R0,2R0);(4)d>2R0,这里R0是自由高分子链的末端距,d为纳米颗粒的间距。我们发现高分子链尺寸对温度T的依赖性可以从不同温度下高分子链吸附纳米颗粒的数量来理解。我们的研究结果表明,高分子与纳米颗粒间的相互作用显著影响高分子链尺寸。(2)高分子链在纳米颗粒环境中的动力学行为。我们发现,高分子链在低温时的自扩散系数D取决于R0与d的相对大小以及高分子链长N。当d较小和较大时,D值都比较大,在中等间距时,D存在极小值。我们认为D的非单调变化行为是由于高分子链在低温时存在两种扩散模式:R0>d时的交换颗粒运动和R0<d时的吸附/脱附运动。此外,我们还观察到在相对较低温度时,D值随N振荡变化。我们可以通过高分子链从基态跃迁到其他激发态的自由能势垒加以解释这种特殊的行为变化。