基于非格点Monte Carlo方法模拟研究单链高分子在表面上吸附性质

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对高分子链在表面吸附过程的研究已经成为了物理、生物、医学等领域的重要课题。通过研究高分子链在表面上的吸附作用,可以指导改善物理化学器件性能,改变生物领域某些如蛋白质吸附、药物合成等相关过程。因为高分子在表面吸附极其复杂性,目前很多机理还不清楚,实验研究方法对高分子构象信息的采集效果非常有限,不能全面反映高分子在表面的吸附构象信息,而理论计算往往基于经验公式,不够直观,相比较而言,计算机模拟作为了主要研究手段,因其成本低廉,操作简便,可以得到的构象信息全面而受到研究者广受关注,在高分子链模拟方面,为理论研究,和实验指导,提高了可靠的依据,并作为对照,三者相互促进。高分子链在表面上的构象吸附性质与高分子链链内单元作用力以及链外表面吸附作用强度有关。本论文采用非格点Monte Carlo模拟方法研究其在不同作用力下的吸附过程以及构象性质。首先,本文通过格点模拟和非格点模拟两个方面对Monte Carlo模拟的基本思想进行模型上解释。之后阐述非格点Monte Carlo模拟的建模算法,包括初始构象生成,弛豫运动和最终抽样统计,分别介绍算法在计算机中的实现方式。最后利用计算机模拟得到的数据,分析了不同吸附强度时高分子单链的构象变化以及临界吸附行为。论文模型用的排斥底面,先研究高分子单链在由排斥体积情况下的变化,接着研究该链在均质表面上的吸附行为,讨论其临界吸附点。
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