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十六烷基麦芽糖功能化碳纳米管分子动力学研究

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实验结果表明十六烷基麦芽糖可用于功能化碳纳米管,并可在醇类溶液中提高碳纳米管分散性。相比于其它种类的表面活性剂,十六烷基麦芽糖功能化碳纳米管具有一些独有的性质。本文通过分子动力学模拟研究了十六烷基麦芽糖与碳纳米管的相互作用及吸附形态。由于体系中所包含的分子数较多,且十六烷基麦芽糖在碳纳米管表面的吸附、聚集与平衡过程需要的计算时间较长。因此,所研究的碳纳米管和十六烷基麦芽糖体系采用可大量节省计算费用的粗粒化方法模拟。
　　 通过与全原子力场的模拟构想的对比,调节并最终确定了十六烷基麦芽糖粗粒化模型力场参数。并以此为基础,研究了不同浓度下,十六烷基麦芽糖在碳纳米管表面的相互作用及聚集形态。结果表明大量的十六烷基麦芽糖以聚团的形式吸附在碳纳米管表面。随着十六烷基麦芽糖浓度的增加,十六烷基麦芽糖尾部粒子(憎水基)与碳纳米管相互作用能和尾部粒子之间的相互作用能逐渐增大。
　　 甲醇的浓度对十六烷基麦芽糖与碳纳米管相互作用及吸附形态有明显影响。随着十六烷基麦芽糖浓度的增加,甲醇对体系的影响增加。随着甲醇浓度的增加十六烷基麦芽糖尾端与碳纳米管相互作用能逐渐增加,尾端之间的相互作用能逐渐减小。当甲醇浓度增加时,十六烷基麦芽糖在碳纳米管表面的吸附分布得更加均匀。

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