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首页> 外文期刊>The Journal of Chemical Physics >Multi-scale simulations of polymeric nanoparticle aggregation during rapid solvent exchange
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Multi-scale simulations of polymeric nanoparticle aggregation during rapid solvent exchange

机译：快速溶剂交换期间聚合物纳米粒子聚集的多尺度模拟

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Using a multi-scale approach which combines both molecular dynamics (MD) and kinetic Monte Carlo (KMC) simulations, we study a simple and scalable method for fabricating charge-stabilized nanoparticles through a rapid solvent exchange, i.e., Flash NanoPrecipitation (FNP). This multi-scale approach is based on microscopic information from MD simulations and uses a KMC algorithm to access macroscopic length- and time scales, which allows direct comparison with experiments and quantitative predictions. We find good agreement of our simulation results with the experiments. In addition, the model allows us to understand the aggregation mechanism on both microscopic and macroscopic levels and determine dependence of nanoparticle size on processing parameters such as the mixing rate and the polymer feed concentration. It also provides an estimate for the characteristic growth time of nanoparticles in the FNP process. Our results thus give useful insights into tailoring the FNP technique for fabricating nanoparticles with a specific set of desirable properties for various applications. Published by AIP Publishing.
机译：使用多种方法，该方法结合了分子动力学（MD）和动力学蒙特卡罗（KMC）模拟，研究了一种简单且可扩展的方法，用于通过快速溶剂交换，即闪蒸纳米沉淀（FNP）来制造电荷稳定的纳米颗粒。这种多尺度方法基于MD仿真的微观信息，并使用KMC算法访问宏观长度和时间尺度，这允许与实验和定量预测进行直接比较。我们发现我们的模拟结果与实验吻合良好。此外，该模型允许我们理解微观和宏观水平的聚集机制，并确定纳米颗粒尺寸对加工参数的依赖性，例如混合速率和聚合物进料浓度。它还提供了FNP过程中纳米颗粒的特征生长时间的估计。因此，我们的结果提供了对纳米颗粒制造纳米颗粒的FNP技术进行了有用的见解，所述纳米颗粒具有针对各种应用的特定所需性能的制造纳米颗粒。通过AIP发布发布。

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