Phase-Behavior and Complexation in Polyelectrolyte -Particle Mixtures

聚电解质-颗粒混合物中的相行为和络合

基本信息

  • 批准号:
    1005739
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 31.05万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-09-01 至 2014-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

TECHNICAL SUMMARYThis award supports theoretical and computational research and education to advance understanding of particle- and protein-polyelectrolyte mixtures. This research is motivated by three unresolved fundamental questions: (i) What is the impact of the interplay between electrostatic and polymer solution fluctuation effects in determining interparticle interactions and complexation characteristics in polyelectrolyte solutions ? (ii) What is the influence of multibody interaction effects upon the structure, complexation characteristics and thermodynamic behavior of polyelectrolyte-particle mixtures ?(iii) What is the impact of physicochemical features such as pH effects, charge heterogeneities on particles, enthalpic polymer-particle interactions and solvent quality upon the structure, thermodynamic behavior and complexation characteristics of polyelectrolyte -particle mixtures?To address these questions, the PI aims to develop a framework that combines field theory- and particle- based approaches to study the interplay of electrostatic and polymer density fluctuations, multibody and curvature effects and their influence upon the fundamental physics of charged polymers interacting with particles. The PI will use the framework to study the influence of various physicochemical parameters upon the polyelectrolyte adsorption behavior, chain conformational characteristics, interparticle interactions and the phase behavior of polyelectrolyte-particle mixtures. The simulation approaches developed in the course of the research will be used to develop simulation modules that will illustrate the role of fluctuation phenomena and multibody effects. These modules will be used in the graduate and undergraduate courses, and will also be integrated into different outreach activities and web-based module repositories to be used in classrooms throughout the country. This project will involve minority undergraduate student researchers recruited through their Texas Research Experience application program.NONTECHNICAL SUMMARYThis award supports theoretical and computational research and education with aim of advancing our understanding of mixtures containing long chain-like molecules with repeating molecular subunits, polymers, and particles or protein molecules. The PI will focus on a particular class of polymers, polyelectrolytes, that acquire an electric charge in solution. Because of the electric charges, there are additional interactions among the long molecular chains and also between the chains and the particles or proteins also present in the solution.The PI will advance conceptual understanding of these mixtures and develop new ways to use computers to simulate them. A better understanding of these mixtures has potential impact on understanding important biological processes, the food industry, particularly on the texture, stability, and taste of engineered food, and methods for synthesizing materials to achieve desired properties. The simulation approaches developed in the course of the research will be used to develop simulation modules that will be used in graduate and undergraduate courses. They will also be integrated into different outreach activities and web-based module repositories to be used in classrooms throughout the country. This project will involve minority undergraduate student researchers recruited through their Texas Research Experience application program.
技术摘要这一奖项支持理论和计算研究和教育,以促进对粒子和蛋白质 - 聚电解质混合物的理解。这项研究是由三个未解决的基本问题激励的:(i)静电和聚合物溶液之间的相互作用在确定颗粒间相互作用和聚电解质解决方案中的络合特性方面有什么影响? (ii)多体相互作用对聚电体系粒子混合物的结构,络合特性和热力学行为的影响是什么?(iii)物理化学特征,pH效应,荷均异质性对颗粒对颗粒的影响有什么影响为了解决这些问题,PI的目的是开发一个结合野外理论和基于粒子的方法,以研究静电和聚合物密度波动,多体和曲率效应及其对带电聚合物的基本物理的影响的相互作用。 PI将使用该框架研究各种物理化学参数对聚电解质吸附行为,链构象特征,颗粒间相互作用以及聚电解质粒子混合物的相行为的影响。在研究过程中开发的仿真方法将用于开发模拟模块,以说明波动现象和多体效应的作用。这些模块将用于研究生和本科课程,还将集成到不同的外展活动和基于Web的模块存储库中,以在全国各地的教室中使用。该项目将涉及通过其德克萨斯州研究经验申请计划招募的少数群体本科生研究人员。本科摘要奖支持理论和计算研究和教育,目的是促进我们对含有长链分子的混合物的理解,并具有重复的分子亚基,聚合物,粒子或蛋白质或蛋白质分子。 PI将重点放在特定类型的聚合物,聚电解质上,该聚合物在溶液中获得电荷。由于电荷的电荷,长分子链之间以及链中也存在颗粒或蛋白质之间存在其他相互作用。PI将提高对这些混合物的概念理解,并开发使用新的方法来使用计算机来模拟它们。更好地了解这些混合物会对理解重要的生物学过程,食品工业,尤其是工程食品的质地,稳定性和品味以及合成材料以实现所需特性的方法的潜在影响。在研究过程中开发的模拟方法将用于开发将用于研究生和本科课程的模拟模块。它们还将集成到不同的外展活动和基于Web的模块存储库中,以在全国各地的教室中使用。该项目将涉及通过其德克萨斯州研究经验申请计划招募的少数族裔本科生研究人员。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Venkat Ganesan其他文献

Conductivity and Transference Numbers in Lithium Salt-Doped Block Copolymeric Ionic Liquid Electrolytes
锂盐掺杂嵌段共聚物离子液体电解质的电导率和迁移数
  • DOI:
    10.1021/acs.macromol.3c01791
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Zidan Zhang;Jakub Krajniak;Jacob Sass;H. S. Sachar;Nico Marioni;Tyler J Duncan;Venkat Ganesan
  • 通讯作者:
    Venkat Ganesan
Ion and Water Dynamics in the Transition from Dry to Wet Conditions in Salt-Doped PEG.
掺盐 PEG 中从干条件向湿条件转变的离子和水动力学。
  • DOI:
    10.1021/acsmacrolett.4c00046
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.015
  • 作者:
    Nico Marioni;Oscar Nordness;Zidan Zhang;R. Sujanani;Benny D. Freeman;R. Segalman;R. Clément;Venkat Ganesan
  • 通讯作者:
    Venkat Ganesan
Mechanical and Viscoelastic Properties of Polymer-Grafted Nanorod Composites from Molecular Dynamics Simulation
分子动力学模拟聚合物接枝纳米棒复合材料的机械和粘弹性性能
  • DOI:
    10.1021/acs.macromol.8b00183
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Jianxiang Shen;Xue Li;Liqun Zhang;Xiangsong Lin;Haidong Li;Xiaojun Shen;Venkat Ganesan;Jun Liu
  • 通讯作者:
    Jun Liu
Role of Dielectric Drag in Circumventing the Solubility-Diffusivity Trade-off in Zwitterionic Copolymer Membranes.
介电阻力在规避两性离子共聚物膜溶解度-扩散率权衡中的作用。
  • DOI:
    10.1021/acsmacrolett.3c00420
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.015
  • 作者:
    H. S. Sachar;Zidan Zhang;Nico Marioni;Everett S. Zofchak;Venkat Ganesan
  • 通讯作者:
    Venkat Ganesan

Venkat Ganesan的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Venkat Ganesan', 18)}}的其他基金

Dynamical Ion Correlations in Polymer Electrolytes
聚合物电解质中的动态离子相关性
  • 批准号:
    2225167
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Nanoparticle Dynamics in Polymer Solutions and Melts
聚合物溶液和熔体中的纳米颗粒动力学
  • 批准号:
    1721512
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Fundamental Studies on Transport of Ions and Large Penetrants Through Structured Polymer Matrices
通过结构化聚合物基质传输离子和大渗透剂的基础研究
  • 批准号:
    1306844
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Block Copolymer Compatibilizers for Controlled Morphology and Interfacial Properties in Polymer-Fullerene Blends
合作研究:用于控制聚合物-富勒烯共混物形态和界面性质的嵌段共聚物增容剂
  • 批准号:
    1264583
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: A Multiscale Approach for the Flow Behavior of Inhomogeneous Multicomponent Polymeric Materials
职业:非均质多组分聚合物材料流动行为的多尺度方法
  • 批准号:
    0347381
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Interactions and Self-Assembly of Particles in Complex Fluids
复杂流体中颗粒的相互作用和自组装
  • 批准号:
    0204199
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

液相含砷络合物的形成及其对冶炼含砷废渣中砷的迁移转化行为的影响机制
  • 批准号:
    42377219
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
锑在蒙脱石界面络合行为的第一性原理分子动力学模拟研究
  • 批准号:
    42107263
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    24.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
锑在蒙脱石界面络合行为的第一性原理分子动力学模拟研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
铌钽锆铪锡阳离子及其代表性络合物的高温水解行为研究
  • 批准号:
    92162106
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    70 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Theoretical estimation for the complexation behavior of functional volatile compounds with cyclic dextrins
功能性挥发性化合物与环糊精络合行为的理论估计
  • 批准号:
    19780100
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Complexation behavior between polyelectrolyte stars and charged colloids
聚电解质星与带电胶体之间的络合行为
  • 批准号:
    22053299
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
    Research Grants
Biofunctional fibers by polyelectrolyte complexation
聚电解质络合生物功能纤维
  • 批准号:
    7392258
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
Biofunctional fibers by polyelectrolyte complexation
聚电解质络合生物功能纤维
  • 批准号:
    7172567
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
Analyses of Migration Behavior of Heavy Metal Ions in Soil Sphere
土壤球中重金属离子迁移行为分析
  • 批准号:
    12680522
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 31.05万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了