碳纳米管非共价功能化的理论研究

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1、中图分类号：UDC：学校代码：10055密级：公开高蕊犬淫博士学位论文碳纳米管非共价功能化的理论研究TheoreticalResearchonNoncovalentFunctionalizationofCarbonNanotubes论文作者刘英哲申请学位理学博士学科专业分析化学南开大学研究生院二O一三年五月南开大学学位论文使用授权书lIIIIIIIIIIIIIIIIIIII／IIIIlUIY2420702根据《南开大学关于研究生学位论文收藏和利用管理办法》，我校的博士、硕士学位获得者均须向南开大学提交本人的学位论文纸质本及相应电子版。本人完全了解南开大学有关研究生

2、学位论文收藏和利用的管理规定。南开大学拥有在《著作权法》规定范围内的学位论文使用权，即：(1)学位获得者必须按规定提交学位论文(包括纸质印刷本及电子版)，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生学位论文，并编入《南开大学博硕士学位论文全文数据库》：(2)为教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读，在校园网上提供论文目录检索、文摘以及论文全文浏览、下载等免费信息服务；(3)根据教育部有关规定，南开大学向教育部指定单位提交公开的学位论文；(4)学位论文作者授权学校向中国科技信息研究所和中国学术期刊(光盘)电子出版社提交规定范

3、围的学位论文及其电子版并收入相应学位论文数据库，通过其相关网站对外进行信息服务。同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。非公开学位论文，保密期限内不向外提交和提供服务，解密后提交和服务同公开论文。论文电子版提交至校图书馆网站：http：／／202．113．20．161：8001／index．htm。本人承诺：本人的学位论文是在南开大学学习期间创作完成的作品，并已通过论文答辩；提交的学位论文电子版与纸质本论文的内容一致，如因不同造成不良后果由本人自负。本人同意遵守上述规定。本授权书签署一式两份，由研究生院和图书馆留存。作者暨授权人签字：割墓蜇2013年5月30日南开大

4、学研究生学位论文作者信息论文题目碳纳米管非共价功能化的理论研究姓名刘英哲学号1120080184答辩日期2013年5月26日论文类别博士■学历硕士口硕士专业学位口高校教师口同等学力硕士口院／系／所化学学院专。业分析化学联系电话13920418463Emaillyz894@mail．nankai．edu．cn通信地址(邮编)：天津市卫津路94号南开大学中心实验室B307(300071)备注：是否批准为非公开论文否注：本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位论文。由作者填写(一式两份)签字后交校图书馆，非公开学位论文须附《南开大学研究生申请非公开学位论文审批表》。南

5、开大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：割墓蜇2013年5月30日非公开学位论文标注说明(本页表中填写内容须打印)根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本说明为空白。论

6、文题目申请密级口限制(≤2年)口秘密(≤10年)口机密(≤20年)保密期限20年月日至20年月日审批表编号批准日期20年月日南开大学学位评定委员会办公室盖章(有效)注：限制-k2年(可少于2年)：秘密★10年(可少于10年)：机密★20年(可少于20年)摘要碳纳米管(carbonnanotube，CNT)具有卓越的电学、机械和结构特性，在基因运载、生物成像等领域具有广泛的应用价值。但是，CNT难溶于水和普通的有机溶剂，极大地限制了其在分子水平上的进一步操控和应用。CNT非共价功能化既能够克服CNT水溶性和分散性差的缺陷，又不破坏其独特的兀电子体系。此外，结合生物分

7、子功能化还能增加CNT的生物兼容性，从而降低CNT的生理毒性。然而，CNT非共价功能化过程中许多微观细节诸如结构、作用机制及能量等尚不清楚。因此，本论文采用分子模拟方法从本质上理解CNT非共价功能化体系的自组装机制，旨在为新型CNT复合材料的设计提供理论依据与指导。主要内容如下：(1)多糖缠绕CNT是一种新兴的非共价功能化方式，借助分子动力学和自由能计算分别对海藻酸、壳聚糖和淀粉三种多糖缠绕CNT的动力学行为进行了系统地研究。结果表明，在范德华吸引作用和疏水作用的驱动下，三种多糖在水环境中均能自发地缠绕在CNT表面。其中，海藻酸和壳聚糖因骨架结构张力较大，形成疏松

8、的螺旋结构