介觀尺度下氫鍵流體聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及滲透壓研究.pdf

1、氫鍵流體在自然界中普遍存在，并在生物、化工、物理、醫(yī)藥和超分子領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。氫鍵流體具有一般流體的近程有序和遠(yuǎn)程無序的特征，同時(shí)也是較為復(fù)雜的非均相流體，其在介觀尺度下具有特殊結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。眾所周知，滲透壓?jiǎn)栴}在生物生理過程中起著至關(guān)重要的作用。有鑒于此，深入理解介觀尺度下復(fù)雜流體的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與滲透壓具有重要意義。
　　本文基于經(jīng)典流體的密度泛函理論(DFT)以及改進(jìn)的基本度量理論(MFMT)，研究了介觀尺度下半透膜附近膠體—?dú)?/p>

2、鍵流體的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和滲透壓。在研究中，選取理想化半透膜模型作為研究體系，半透膜僅允許作為溶劑的氫鍵流體通過而不允許作為溶質(zhì)的膠體粒子通過。在具體計(jì)算時(shí)，首先構(gòu)建以流體分子數(shù)密度為變量的體系巨勢(shì)泛函，并利用巨勢(shì)最小原理得到體系平衡密度分布，根據(jù)所獲得的平衡密度分布進(jìn)一步研究了體系滲透壓。深入討論了兩組分體相密度、分子尺寸比例、氫鍵作用等因素對(duì)流體聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和滲透壓的影響。研究結(jié)果旨在為進(jìn)一步揭示受限流體聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和生物生理過程中滲透現(xiàn)象提

3、供可能的理論線索。
　　第1章緒論。本章主要介紹了論文的研究背景和意義，具體包括氫鍵流體、滲透壓的性質(zhì)及其重要意義，同時(shí)簡(jiǎn)要回顧了經(jīng)典流體密度泛函理論的發(fā)展歷程并給出了硬球部分自由能泛函的理論表達(dá)式。
　　第2章單壁半透膜附近膠體—?dú)滏I流體的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及滲透壓研究。本章詳細(xì)研究了單壁半透膜附近膠體—?dú)滏I流體的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。首先給出了研究模型及體系氫鍵部分的自由能泛函理論表達(dá)式，并依據(jù)密度泛函理論得到不同條件下單壁半透膜附近膠體

4、—?dú)滏I混合流體的平衡密度分布，進(jìn)而根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析了體系聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。作為應(yīng)用進(jìn)一步計(jì)算了體系的滲透壓。深入討論了氫鍵作用(氫鍵作用強(qiáng)度及氫鍵官能度)、體相密度、分子尺寸比例等因素對(duì)流體聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及體系滲透壓的影響。
　　第3章球形半透膜附近膠體—?dú)滏I流體聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。本章主要研究了球形半透膜附近的膠體—?dú)滏I流體的平衡密度分布，并探討了各組分體相密度、分子尺寸、氫鍵強(qiáng)度、官能度以及球腔尺寸等因素對(duì)受限流體聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的具體影響。