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博碩士論文 etd-0706106-183541 詳細資訊
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論文名稱
Title
奈米級有機分子自組裝體與含鋰-釩氧團簇體系的電腦模擬
Computer Simulations of Nano-sized Organic Molecular Self-Assembling System and Lithium Contained Vanadium-Oxygen Cluster System.
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
69
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2006-06-09
繳交日期
Date of Submission
2006-07-06
關鍵字
Keywords
導電度、分子動力模擬、自組裝、分散粒子動力模擬
dissipative particle dynamics, conductivity, molecular dynamics simulation, self-assembling
統計
Statistics
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中文摘要
本篇模擬採用DPD的模擬方法研究雙性分子PA的自組裝現象,成功模擬出纖維狀的聚集。聚集體的截面半徑相近於實驗的測量值。再利用MM及MD模擬方法探討PA分子纖維狀聚集體的穩定性。MM結合MD的模擬結果顯示,PA分子聚集體具有穩定性,原因之一為PA分子間的氫鍵作用力。PA分子的排列及其分子間距離,有利於分子上的硫原子產生分子間雙硫鍵。
另一個模擬研究,利用MD的模擬方法觀測鋰離子在特殊含籠狀釩氧團簇體系統 POAODH中的流動性,以及鋰離子在系統內運動的方式。模擬結果顯示,鋰離子在此釩氧團簇體系中,擁有相當好的流動性。根據鋰離子的擴散係數計算出的離子導電度為10-4 S/m數量級,且導電度會隨著系統中水份的減少而增加。觀察模擬的軌跡,發現鋰離子在不同釩氧團簇體之間的移動方式,為hopping motion,移動距離為4∼5 Å,較鋰離子在其它聚合物系統的移動距離﹙1.5 Å﹚大許多。
Abstract
none
目次 Table of Contents
摘要 i
目錄 ii
圖目 v
表目 viii
壹、簡介 1
一、奈米級有機分子自組裝系統 1
二、含鋰-釩氧團簇體系 3
貳、原理與方法 7
一、分散粒子動力模擬的原理 7
1–1.DPD簡介 7
1–2.DPD作用力 8
1–3.DPD的簡化單位 11
1–4.DPD參數的求法 12
二、分子動力模擬的原理 14
2–1.MD簡介 14
2–2.MD原理 14
2–3.Verlet跳蛙數值積分法 15
2–4.週期性邊界條件與截斷半徑 17
2–5.溫度校正函式 18
2–6.MD模擬流程 19
參、模擬系統 20
一、奈米級有機分子自組裝體 20
1–1.DPD模擬系統 20
1–1–1.DPD模型 20
1–1–2.DPD模擬參數 21
1–2.MD模擬系統 22
1–2–1.單層MD模擬 22
1–2–2.多層MD模擬 23
二、含鋰-釩氧團簇體系 24
2–1.模型建立 24
2–2.參數設定 25
肆、結果與討論 26
一、奈米級有機分子自組裝系統 26
1–1.DPD模擬結果 26
1–1–1.不同水分子團簇體的模擬結果 26
1–1–2.不同溫度的模擬結果 28
1–1–3.不同濃度的模擬結果 30
1–1–4.PA分子自組裝過程 33
1–2.PA單層MD模擬結果 34
1–2–1.模擬系統的選擇 34
1–2–2.不同力場模擬結果 35
1–3.PA多層MD模擬結果 35
1–3–1.徑向分佈函數 38
1–3–2.末端距離分佈 40
1–3–3.加入溶濟的作用力 42
1–3–4.碳鏈端模擬計算結果 43
二、含鋰-釩氧團簇體系 44
2–1.MD模擬結果 44
2–2.擴散係數與導電度 45
2–3.徑向分佈函數 47
2–4.鋰離子的運動 48
伍、結論 53
一、奈米級有機分子自組裝體 53
二、含鋰–釩氧團簇體系 54
陸、參考文獻 55
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