雙親分子膜的模擬研究與熱力學(xué)標(biāo)度Monte Carlo方法的開發(fā).pdf

1、雙親性表面活性劑分子由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)很容易在界面上自組裝成介觀尺度下有序結(jié)構(gòu),比如液膜或者在溶劑中形成膠束。液膜(Liquidfilm)作為一種重要的分離手段,在理論研究和實(shí)際應(yīng)用中已得到了很大的發(fā)展。液膜是否穩(wěn)定與膜相體系的組成緊密相關(guān),而且表面活性劑在膜體系中所起作用是至關(guān)重要的。本文針對(duì)液膜體系的表面活性劑分子在汽液界面的吸附狀態(tài)及穩(wěn)定性作了一系列晶格蒙特卡洛方法(Lattice Monte Carlo,LMC)的分子模擬研究

2、。
　　 具有雙親結(jié)構(gòu)的磷脂分子,是構(gòu)成生物膜的重要組成部分。本文中研究的磷脂分子是二棕櫚酰磷脂酰膽堿,簡(jiǎn)稱DPPC。這種分子在實(shí)驗(yàn)上己成功應(yīng)用于制備LB分子有序薄膜,但在其微觀層面表面波動(dòng)還是研究的難題。為此我們使用分子動(dòng)力學(xué)方法(Molecular dynamics,MD)模擬了磷脂分子DPPC所構(gòu)成雙層膜的表面波動(dòng)情況,為理論研究和實(shí)際應(yīng)用提供了重要依據(jù)。
　　 在流體相平衡的計(jì)算中,計(jì)算機(jī)模擬應(yīng)用于實(shí)際體系的障礙

3、在于表征分子間相互作用的力場(chǎng)參數(shù)的確定,尤其是交互作用參數(shù)。交互作用參數(shù)的確定目前只能進(jìn)行繁瑣的迭代或試差,為解決這一問(wèn)題,作者在這一方面做了一些新的嘗試。
　　 本文具體的主要內(nèi)容包括:
　　 1、采用晶格蒙特卡洛(Lattice Monte Carlo,LMC)方法模擬研究了由表面活性劑分子構(gòu)成的液膜體系形貌及形貌轉(zhuǎn)變,重點(diǎn)考察表面活性劑分子在臨界膠束濃度(Critical Micellar Concentratio

4、n,CMC)附近在汽液界面和液膜主體溶液中吸附狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。通過(guò)分析我們發(fā)現(xiàn)在臨界膠束濃度附近,表面活性劑分子在汽液界面上和液膜主體溶液中有很明顯的漲落,形成了兩個(gè)相對(duì)穩(wěn)定并交替變化的狀態(tài),這是一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)。
　　 2、使用了Gromacs軟件以及Marrink粗?；Ｐ蛯?duì)磷脂分子DPPC進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)(MD)模擬。分別研究了壓縮常數(shù),壓力和模擬盒子尺寸對(duì)磷脂雙層膜濃度分布的影響,研究了表面張力在生物膜中的傳播特征。