环形高分子吸附研究：动力学与构象分析

"环形高分子在表面上的吸附动力学与链构象，盛俊芳，罗开富，采用三维朗之万动力学模拟方法研究，发现环形高分子的吸附速度比线形链快，吸附链段数在弱吸附条件下更多。环形高分子的平行于平面方向的回转半径Rg∥较小，标度指数依赖于链与平面的相互作用。对于不可逆吸附，环形高分子和线形高分子的吸附时间τ与链长有相同标度关系，但环形高分子的τ值约为线形高分子的0.57倍。" 这篇论文探讨了环形高分子在吸附到平面上时的动力学行为和构象变化。作者盛俊芳和罗开富运用三维朗之万动力学模拟技术，这是一种基于分子动力学的方法，用于模拟分子级别的系统动态。他们专注于研究单个链段接枝在表面的环形高分子链，以了解其吸附过程和吸附后的结构形态。 研究结果显示，环形高分子在吸附过程中的速度明显快于线形高分子，无论吸附强度是弱还是强。在弱吸附条件下，环形高分子的吸附链段数量甚至超过线形高分子。当吸附达到饱和状态时，环形高分子的回转半径Rg∥（即分子在平行于平面方向的扩散程度）相对于相同长度的线形高分子更小。这表明环形高分子在平面上的排列更为紧密。 Rg∥的标度指数受链与平面间相互作用的影响，它在弱吸附时介于三维Flory指数ν3D（约0.588）和二维Flory指数ν2D（约0.75）之间，而在强吸附情况下位于0.5和ν3D之间。这反映了吸附强度对链构象的影响，以及环形高分子在二维空间中的取向特性。 在不可逆吸附过程中，无论是环形高分子还是线形高分子，其吸附时间τ与链长N遵循相同的幂律关系τ ∼ N^(1+ν3D)。不过，相同链长下，环形高分子的τ值大约只有线形高分子的0.57倍，这揭示了环形结构在吸附效率上的优势。 关键词包括环形高分子、吸附动力学、链构象和朗之万动力学模拟，这些都是该研究的核心内容。中图分类号O631.1则将论文归类为聚合物科学领域。 这项工作提供了对环形高分子在固体表面吸附行为的深入理解，对于设计和优化高分子材料的性能，尤其是在表面科学、材料科学和纳米技术等领域具有重要的理论指导意义。