近年来，由于三元金属纳米粒子优异的多功能催化活性而受到人们的广泛关注。事实上，对于大多数负载金属催化剂来说，金属纳米粒子是担载在多孔载体的孔道内。然而，到目前为止，受限在碳纳米管内的三元金属纳米粒子的结构、热力学和动力学性质的研究还未见报道，这些研究是实验上难于完成的。另一方面，纳米粒子的合成明显受到固-液（或液-固）相变的影响。尽管许多实验技术可以用于研究纳米粒子的熔化（或凝固）相变过程，但由于受限纳米粒子的粒子尺寸较小及结构较复杂，人们对这些相变过程的理解还是有限的和不清楚的。实验研究碳纳米管对纳米粒子性质的影响是很困难的，也是非常昂贵的。分子动力学模拟是解决上述问题的唯一关键技术。本文利用分子动力学模拟方法研究和揭示了受限在扶手椅式单壁碳纳米管((n，n)-SWNT)中的Pd-Au-Pt三元金属纳米粒子在熔化和凝固过程中热力学和动力学行为。考察和揭示了受限Pd-Au-Pt金属纳米粒子在熔化和凝固过程中的原子分布规律和结构特征。基于经典的成核理论，获得了一些重要的动力学结果。　　本论文的主要贡献如下:利用分子动力学模拟研究了受限在扶手椅式单壁碳纳米管中的Pd-Au-Pt三元金属纳米粒子在熔化和凝固相变过程中的结构、热力学和动力学性质。采用Lennard-Jones(L-J)势描述金属-碳之间的相互作用，采用紧束缚(TB-SMA)势描述金属-金属之间的相互作用。计算结果表明，受限在碳纳米管中的Pd-Au-Pt纳米粒子具有圆筒状壳层结构，这与受限在碳纳米管中的金（或金-铂）纳米粒子的结构相似，但与游离的Pd-Au-Pt纳米粒子及大块金的结构不同。在每一个受限的Pt-Au-Pt纳米粒子中，Au原子优先地分布在管心附近，Pt原子倾向于分布在管壁附近，这与受限在碳纳米管中的Au-Pt二元纳米粒子的原子分布相似。有趣且重要的是，Pd原子分布在整个受限的纳米粒子中，这与实验结果一致，即金属钯在许多催化剂载体上的分散性较好。金属-碳管与金属-金属间相互作用的竞争效应导致了受限金属纳米粒子特殊结构的形成，这也进一步影响了负载金属催化剂的稳定性。具有较大内聚能的金属铂控制了Pd-Au-Pt三元金属纳米粒子的熔点。碳纳米管的受限效应提高了Pd-Au-Pt纳米粒子的稳定性。由于随着温度的增加，成核能垒控制了核的形成，成核速率随温度的增加明显减小。计算的受限金属纳米粒子的成核速率为1036m-1s-1。另一方面，对于受限的纳米粒子，随着Au成分的增加，成核能垒增加，导致了成核速率明显降低。该结果说明了可以通过控制不同内聚能的金属的成分来控制负载金属纳米粒子的尺寸。本文的研究结果对于改善负载金属催化剂的稳定性及实验上如何控制金属纳米粒子的大小提供了理论指导。