空心聚合物微球具有实现物质隔离、控制释放和药物载运等功能。因此,空心聚合物微球在医学、建筑节能、食品、相变储能等领域具有广泛前景。虽然空心聚合物微球应用广泛,但是随着技术手段的快速发展,越来越多的应用领域对于空心聚合物微球的质量要求也随之提高。例如,在相变储能领域,通过乳液微封装法制备出来的空心聚合物微球可以用作储存相变材料的容器。其中,惯性约束聚变（ICF）靶丸就是一种代表性的储能微球。如果储能微球的表面及内部质量不好,那么就会造成相变材料在相变时会渗透流失,进而不能保证相变储能的时效性。研究人员通过实验发现当通过乳液微封装法制备聚合物球壳的过程中,乳液固化过程时油相溶液中溶解了微量水,从而造成固化结束时的微球壳体处出现凹坑等缺陷。因为油相中杂质水团簇的扩散和融合将影响球壳产物的表面和内部品质,所以本文通过分子动力学模拟研究微尺度下水分子团簇在氟苯溶液中的生长和扩散特性具有重要意义。由于分子动力学模拟在研究大尺寸团簇时具有局限性,所以本文建立一种基于布朗运动的团簇分布随机演化的介观模型,研究水分子团簇在氟苯溶液中生成、生长、扩散的演化过程。此外,该介观模型也可以应用于预测相变微胶囊缺陷的位置及规模。本文的研究内容及结论如下:（1）本文通过分子动力学模拟研究水分子团簇在氟苯溶液中的演化过程和水分子团簇在氟苯溶液中的扩散系数。研究发现,从水分子团簇规模演化及水分子团簇类型数目角度来看,随着演化时间的增加,水分子团簇规模逐渐增大且类型数目逐渐降低,最终形成唯一的大团簇及些许游离在体系中的单个水分子。此外,随着水分子团簇的规模增大,其对应的扩散系数逐渐减小,且分子动力学模拟计算的扩散系数与Einstein-Stokes公式计算的扩散系数逐渐趋于一致。同时,随着温度的增加,水分子团簇的扩散系数逐渐增大。（2）本文构建了一套基于布朗运动的团簇分布随机演化模型,其主要研究了双团簇的联合扩散及融合现象,并基于此建立了数据库,从而对双团簇融合后的位置做出预测。研究发现,双团簇在有限时间的联合扩散过程中,融合概率PRC单调增加,团簇质心间距期望增加,表明当前团簇演化模型能够正确反映出团簇系统演化的不可逆性。此外,双团簇间相同或不同的扩散系数D、初始距离l以及全局演化时间Δt对融合后团簇出现的位置具有重要影响。（3）本文对基于布朗运动的团簇分布随机演化模型的合理性进行验证,进一步将分子动力学模拟获得的数据与基于布朗运动的团簇分布随机演化模型获得的数据对比,验证完善该模型。研究发现,基于布朗运动的团簇分布随机演化模型适用于研究杂质团簇在油相溶液中的演化过程。