[发明专利]一种自组装纳米卷状结构的制备方法及其模拟验证方法

摘要

本发明提供了一种自组装纳米卷状结构的制备方法，首先构建一个带有缺陷的受限孔道，然后将组装基元置于受限孔道中，由受限孔道的诱导作用，逐渐形成多层自组装结构，相邻两层之间首尾相接，形成完整的卷状自组装纳米结构。本发明还采用Materials Studio软件，对该方法的可行性进行了验证，构建粗粒化模型，进行粗粒化分子动力学模拟；对初始模型进行几何优化；然后进行分子动力学模拟，最终得到完整的卷状自组装纳米结构。通过该方法，可得到多种形状的卷状纳米结构，对于卷状纳米结构的实验制备有重要的指导意义。

主权项

一种自组装纳米卷状结构的制备方法，其特征在于，首先构建一个带有缺陷的受限孔道，所述缺陷长度为3.3‑3.6 nm，然后，将组装基元置于受限孔道中，由受限孔道的诱导作用，所述组装基元首先形成第一层自组装结构，所述第一层自组装结构的首端与尾端不相接；由第一层自组装结构的诱导作用，形成第二层自组装结构，所述第二层自组装结构的首端与第一层自组装结构的尾端连接；逐渐形成多层自组装结构，形成完整的卷状自组装纳米结构；所述自组装纳米卷状结构的制备方法的模拟方法具体为：（1）在Materials Studio软件中分别构建粗粒化受限孔道模型及粗粒化组装基元模型，进行粗粒化分子动力学模拟，所述粗粒化分子动力学模拟是运用Mesocite模块，模拟力场为Shinoda力场；（2）将随机分布的组装基元置于受限孔道中，构建初始模型，对初始模型进行几何优化，几何优化是采用Shinoda力场、Steepest Descent及Smart算法；（3）对优化后的模型进行分子动力学模拟，形成完整的卷状自组装纳米结构，所述分子动力学模拟采用NVT系综，温度为298 K，时间步长为10 fs，采用Berendsen控温方法，模拟时间为30 ns。