| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 目录 | 第10-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-45页 |
| ·引言 | 第13-15页 |
| ·生物离子通道蛋白的结构和功能机制 | 第15-23页 |
| ·钠离子/钾离子选择性通道蛋白的结构和离子选择性机制 | 第16-22页 |
| ·离子通道蛋白的门控机制 | 第22-23页 |
| ·功能性纳米通道研究进展 | 第23-39页 |
| ·构筑功能纳米通道的模板材料 | 第23-28页 |
| ·碳纳米管及其他纳米管 | 第23-25页 |
| ·石墨烯孔和石墨炔 | 第25-26页 |
| ·自组装纳米管 | 第26-28页 |
| ·物质在纳米通道中的奇异行为 | 第28-32页 |
| ·快速传输行为 | 第28-29页 |
| ·水的奇异行为 | 第29-30页 |
| ·离子的奇异行为 | 第30-32页 |
| ·水传输纳米通道 | 第32-34页 |
| ·电解质溶液传输纳米通道 | 第34-39页 |
| ·离子截留纳米通道 | 第34-36页 |
| ·离子选择性纳米通道 | 第36-39页 |
| ·纳米通道设计的分子模拟方法 | 第39-43页 |
| ·分子动力学模拟 | 第39-41页 |
| ·自由能计算方法 | 第41-43页 |
| ·选题意义以及研究内容 | 第43-45页 |
| 第二章 离子通过碳纳米管的拉伸分子动力学模拟 | 第45-54页 |
| ·引言 | 第45-46页 |
| ·模拟细节 | 第46-47页 |
| ·结果与讨论 | 第47-53页 |
| ·离子通过碳纳米管时所受弹簧拉力的变化 | 第47-48页 |
| ·离子通过碳纳米管时与水分子作用变化 | 第48-49页 |
| ·离子通过碳纳米管的平均力势能和能垒 | 第49-51页 |
| ·离子在碳纳米管中的水化 | 第51-53页 |
| ·本章小结 | 第53-54页 |
| 第三章 (8,8)碳纳米管中具有冰结构的水分子诱导Na~+和K~+水化增强 | 第54-69页 |
| ·引言 | 第54-55页 |
| ·模拟细节 | 第55-57页 |
| ·结果与讨论 | 第57-68页 |
| ·受限在碳管中的水分子氢键结构 | 第57-59页 |
| ·离子和水分子之间的相互作用能 | 第59-60页 |
| ·碳管纳米受限环境下离子水化结构 | 第60-66页 |
| ·碳管纳米受限环境下水分子氢键对离子水化的影响 | 第66-68页 |
| ·本章小结 | 第68-69页 |
| 第四章 电压可调控Na~+/K~+离子选择性仿生石墨烯孔 | 第69-84页 |
| ·引言 | 第69-70页 |
| ·模拟细节 | 第70-72页 |
| ·结果和讨论 | 第72-83页 |
| ·石墨烯孔仿生设计 | 第72-73页 |
| ·Na~+和K~+通过石墨烯孔的自由能 | 第73-76页 |
| ·跨膜电位差驱动Na~+和K~+在石墨烯孔中传导 | 第76-83页 |
| ·本章小结 | 第83-84页 |
| 第五章 可逆控制离子传输的力学门控碳纳米管 | 第84-95页 |
| ·引言 | 第84-85页 |
| ·模拟细节 | 第85-87页 |
| ·结果与讨论 | 第87-94页 |
| ·通过通道变形实现离子门控传输 | 第87-90页 |
| ·变形通道的门控机制 | 第90-92页 |
| ·力学纳米门控装置的可行性 | 第92-94页 |
| ·本章小结 | 第94-95页 |
| 第六章 水溶液中碳纳米管与20种氨基酸的相互作用 | 第95-105页 |
| ·引言 | 第95-96页 |
| ·模拟细节 | 第96-97页 |
| ·结果与讨论 | 第97-103页 |
| ·芳香性氨基酸与(6,6)碳管的作用 | 第97-101页 |
| ·带脂肪侧链或极性侧链氨基酸与(6,6)碳管的作用 | 第101-102页 |
| ·带电氨基酸与(6,6)碳管的作用 | 第102-103页 |
| ·对碳管在水相中分散的启示 | 第103页 |
| ·本章小结 | 第103-105页 |
| 结论 | 第105-108页 |
| 参考文献 | 第108-141页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第141-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 附件 | 第143页 |
