聚合物分子与官能化纳米管相互作用及扩散特性的分子动力学模拟

作者：王雪梅; 董斌; 朱子亮^*; 杨俊升

来源：计算物理, 2020, 37(05): 589-594.

DOI：10.19596/j.cnki.1001-246x.8135

• 官能化
• 碳纳米管/聚合物
• 分子动力学
• 界面相互作用

用全原子分子动力学方法研究典型聚合物分子(PE, PEO和PP)与碳纳米管(CNT)及官能化碳纳米管(FCNT)界面的相互作用及扩散特性.动力学模拟显示:—CH3官能团具有减弱CNT与PE和PP的相互作用,但是,—CH3官能化后的CNT与PEO之间确有增强作用.分析含氧官能团(—OH和—COOH)官能化的CNT与PE,PEO和PP的相互作用,可知含氧官能团的确具有增强表面相互作用的功能,而且含氧原子越多,相互作用就越强.此外,—CH3,—OH,—COOH官能化后的CNT与PE,PP和PEO体系的总能量均减少,而且能量满足—COOH <—OH <—CH3.分析非键相互作用势(库仑能和范德瓦尔斯能),可知库伦相互作用是增强界面相互作用的主要作用能.官能化后的CNT/PE, CNT/PEO, CNT/PP体系的扩散系数都明显减小,且扩散系数大小满足—COOH <—OH <—CH3.

• 单位
  宜宾学院; 潍坊科技学院