引用本文:
【打印本页】   【HTML】   【下载PDF全文】   View/Add Comment  【EndNote】   【RefMan】   【BibTex】
←前一篇|后一篇→ 过刊浏览    高级检索
本文已被:浏览 125次   下载 224 本文二维码信息
码上扫一扫!
分享到: 微信 更多
Diffusion of Nanoparticles in Semidilute Polymer Solutions: A Multiparticle Collision Dynamics Study
Shu-xian Li,Hui-jun Jiang,Zhong-huai Hou
Author NameAffiliationE-mail
Shu-xian Li 中国科学技术大学化学物理系, 合肥 230026;中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹), 合肥 230026  
Hui-jun Jiang 中国科学技术大学化学物理系, 合肥 230026;中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹), 合肥 230026  
Zhong-huai Hou 中国科学技术大学化学物理系, 合肥 230026;中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹), 合肥 230026 hzhlj@ustc.edu.cn 
Abstract:
The diffusion of nanoparticles immersed in semidilute polymer solutions is investigated by a hybrid mesoscopic multiparticle collision dynamics method. Effects of polymer concentration and hydrodynamic interactions among polymer monomers are focused. Extensive simulations show that the dependence of diffusion coefficient D on the polymer concentration c agrees with Phillies equation D-exp (-αcδ) with a scaling exponent δ≈0.97 which coincides with the experimental one in literature. For increasing nanoparticle size, the scaling prefactor α increases monotonically while the scaling exponent always keeps fixed. Moreover, we also study the diffusion of nanoparticle without hydrodynamic interactions and find that mobility of the nanoparticle slows down, and the scaling exponent is obviously different from the one in experiments, implying that hydrodynamic interactions play a crucial role in the diffusion of a nanoparticle in semidilute polymer solutions.
Key words:  Nanoparticle  Polymer solution  Multiparticle collision dynamics
FundProject:
纳米粒子在亚浓高分子溶液中的扩散: 多粒子碰撞动力学
李树贤,江慧军,侯中怀
摘要:
采用混合型介观多粒子碰撞动力学方法研究浸没在亚浓高分子溶液中的纳米粒子的扩散问题。集中于探究高分子浓度和高分子片段间的长程流体力学效应对于纳米粒子扩散行为的影响。通过大量的计算机仿真模拟,发现纳米粒子扩散系数D随高分子浓度c变化满足Phillies公式D~exp(-αcδ),其中标度指数δ≈0.97和实验文献中报道结果一致。增加纳米粒子尺寸时,标度之前因子α单调增加,但标度指数δ基本保持固定。研究了在没有流体力学相互作用时纳米粒子扩散行为,发现纳米粒子的迁移速率减慢而标度指数也明显不同于实验发现,表明流体力学效应在纳米粒子在亚浓高分子溶液中的扩散问题起到了非常重要的作用.
关键词:  纳米粒子  高分子溶液  多粒子碰撞动力学
DOI:10.1063/1674-0068/29/cjcp1603058
分类号: