纳米颗粒自组装作为一门新型纳米技术,通过非共价键作用自发形成结构稳定、性能优异的聚合体,不仅具有多个单体间增强的集成属性,且可进行人为调控。胶体自组装过程多数发生在溶剂中,但是由于溶液中各种效应的存在,如溶剂化效应、偶极作用、耗散作用、极化效应等,以及界面上的溶剂分子表现出与体相不同的键合结构和能量变化,这些会给精准调控自组装带来挑战。然而实验方法对液体/颗粒界面上对少量局部水分子进行观察和识别非常困难,尤其在亚纳米级的分离距离下,因此学者们侧重于各种分散剂的选取、对颗粒表面进行修饰和外加电/磁场等手段来调控自组装,而忽略了自组装过程中金属界面溶剂化作用对颗粒的动力学影响。本工作采用全原子分子动力学模拟分别建立了3种不同粒径大小的单金颗粒在水中的扩散模型和多个1 nm在水模型中的自发聚合模型。分别采用EAM势能和TIP3P力场势能描述金原子和水分子的相互作用,运用LB混合法则计算金原子和水分子之间的LJ势能作用。通过监测模型弛豫阶段时的温度和总能量来判断系统的稳定性,并计算了水分子的平动扩散系数和动力黏度,与理论模拟相比,结果相差5%和15%,验证了模型的正确性。基于建立的模型,首先研究了单颗粒在水模型中的自由扩散,布朗轨迹呈现处处连续但处处不可导的特点。将颗粒的运动解耦成平动扩散和转动扩散进行分析,发现当颗粒的直径增大时,颗粒的平转动扩散能力会削减,直径1 nm的颗粒平转动扩散系数分别与2 nm和3 nm进行了对比,平动扩散系数分别为1.5倍和4.8倍,而转动扩散系数分别为8倍和29倍。主要原因在于平转动摩擦系数分别与半径和半径的三次方成正比。局部水分子对不同粒径的金颗粒的吸附呈现结构化现象,且随着粒径的增大吸附能力减弱。其次研究了两颗粒在水模型中自由扩散到自发聚合过程,在时间尺度和空间尺度上将运动轨迹划分为布朗运动阶段、弛豫阶段和聚合阶段。用伞形抽样方法计算了两颗粒自组装的过程,量化了不同阶段转变的自由能势垒,发现从布朗运动阶段到聚合阶段需要跨越22 k J/mol（8.90 k BT）的自由能势垒。接着计算了动态区域中的局部水分子的数密度分布,发现在局部区域中水分子运动的很剧烈,并定量计算了在三个维度的扩散系数,发现在垂直方向上的扩散系数是体相的5倍。研究发现,局部水分子以氢键相连,形成氢键网络的骨架结构,抵抗两颗粒的自组装过程,并用氢键寿命定量分析了骨架结构的存活时间。