Введение
1.Обзор литературы. 7
1.1 Дендримеры в растворе. 7
1.1.1 Основные модели дендримеров. 7
1.1.2 Детальное атомистическое моделирование дендримеров. 10
1.1.3 Влияние электростатических взаимодействий на конформации дендримеров. 10
1.2 Протоннообменные мембраны для топливных элементов. Мембрана Nafion. 14
1.2.1 Феноменологические модели структуры мембраны Nafion. Обзор экспериментальных данных. 15
1.2.2 Моделирование микрофазно-разделенных структур протоннообменных мембран. 20
1.2.2.1 Атомистическое моделирование. 21
1.2.2.2 Свойства отдельных молекул. 22
1.2.2.3 Морфология гидрофильной фазы. 23
1.2.2.4 Влияние мономерной последовательности на структуру мембраны. 25
1.2.2.5 Мезоскопическое моделирование морфологии мембраны Nafion. 27
2. Структура заряженной молекулы дендримера полипропиленимина и распределение зарядов в ней. 34
2.1 Описание модели. 34
2.2 Алгоритмы моделирования. 38
2.3 Моделирование нейтральной молекулы дендримера. 40
2.4 Изучение заряженной молекулы дендримера полипропиленимина в рамках модели «мигрирующих» зарядов. 42
2.5 Изучение заряженной молекулы дендримера полипропиленимина в рамках модели «мигающих» зарядов. Кривые титрования. 45
2.6 Сравнение моделей. Влияние рН раствора на размер молекулы дендримера. Сравнение моделей. 46
3. Морфология протонно-обменной мембраны Nafion. 64
3.1 Алгоритм моделирования. 64
3.2. Огрубленная модель молекулы Nafion. 68
3.3 Микрофазно-разделенные структуры гидратированной мембраны Nafion. 70
3.4 Внутренняя структура водных кластеров. 74
3.5 Воссоздание атомистической структуры мембраны по полям средних концентраций компонентов системы. 75
Заключение. 86
