CO2水合物作为良好的新型环保储能介质,在蓄冷空调、气体分离、消防灭火及油气开采等领域逐渐引起关注,对其生成特性的研究也显得至关重要。但采用传统实验的方法对CO2水合物的生成特性进行研究存在着种种限制,更无法从微观角度探究其生长细节。因此,本文引入分子动力学模拟,从微观角度对CO2水合物的生成特性进一步分析。本文首先通过Materials Studio软件建立合理的体系模型,选用大型的并行运算软件Lammps对体系模型进行生成运动计算,并探究了不同的温度条件（240 K、250 K、260 K、270 K及275 K）和不同压力条件（100 atm、200 atm、300 atm、400 atm、500 atm及600 atm）对CO2水合物生成特性的影响。在动力学运动计算后从构象变化、氢键变化、径向分布函数、均方位移和扩散系数、能量变化等角度对水合物的生成特性进行了进一步分析,得出以下结论:模拟结果发现,CO2水合物的生成是一个稳定有序,并不断扩散的过程。伴随着时间不断增长,H2O间通过氢键聚集成亚稳态空笼;CO2不断占据水笼的中心位置,从而生成完整的笼型晶胞。水合物的生长从已有晶胞附近不断向外扩散,并逐具规模。在压力300 atm下分析了不同温度条件对CO2水合物生成特性的影响:当温度为240 K和250 K时,模拟体系生成速率较慢;当温度升到260 K时,CO2水合物生成良好,模拟体系生成速率加快。而当温度为270 K和275 K后,原有水合物笼直接分解破裂,水合物无法正常生成。表明合适过冷度对水合物生成特性有至关影响。温度过低影响分子正常运动扩散,温度过高导致系统不稳定加剧,均不利于水合物的快速生成。而在温度260 K,压力100 atm到600 atm范围内,体系水合物的生成均得到了较好的保证。不同压力条件下H2O原子之间的RDF特征峰伴随压力的升高显示明显。伴随着压力不断提高,H2O和CO2的MSD持续上升,扩散系数持续降低,体系势能也稳步下降。即压力越高,笼型晶胞更易形成,CO2水合物生成速率越快。随后探究了不同种类金属粒子对CO2水合物生成特性的影响,对金属粒子Cu、Fe以及Ag在不同质量分数（0.2%、0.5%、0.8%、1.0%和1.3%）作用下的复合模型进行了生成模拟。并对构象变化、氢键变化、径向分布函数、均方位移和扩散系数、能量变化等数据处理分析,得出以下结论:合适质量分数的金属粒子的加入对于CO2水合物的生成有着良好的促进作用。对于CO2水合物-Cu复合体系,在Cu的质量分数从0.2%到1.0%时,水合物生成速率不断提升,并在质量分数为1.0%时达到峰值。但当Cu的质量分数达到1.3%后体系水合物生成反被抑制。对于CO2水合物-Fe复合体系,在Fe的质量分数从0.2%到0.8%时,水合物的生成速率加快,并且呈现出先上升后下降的趋势,在质量分数为0.5%时达到峰值。而当Fe的质量分数达到1.0%和1.3%后,其生成速率比纯质水合物的生成速率更低。对于CO2水合物-Ag复合体系,在较低质量分数0.2%到0.5%时水合物生成速率加快,并且逐步呈现下降趋势,在质量分数为0.2%时便达到峰值。在Ag的质量分数达到0.8%到1.3%后,复合体系生成速率比纯质水合物的生成速率更低,且其抑制效果伴随着Ag的质量分数的不断提高而加强。金属粒子对水合物生成特性的促进机理主要有三个方面,其一为金属粒子运动强度较大,促成了溶液中活跃的布朗运动。并且金属粒子的局部扰动加快了溶液中CO2和H2O的有序结合,促使能量快速传递。其二,小粒径、高表面积的金属粒子增加了与液体分子的接触面,导致分子间作用力增大,从而提高流动的阻力,增加了溶液粘度,H2O分子也更易通过氢键有效结合成笼。其三,高导热金属粒子可及时排除溶液体系的生成热,一定程度上优化模拟生成环境,从而驱动水合物的快速生成。但在金属粒子浓度过高时反而起到了抑制作用。这是因为浓度过高的固体金属粒子所在溶液中布朗运动过于强烈,加剧了与边界水合物笼撞击。并且高浓度下多次团聚结合成的较大金属团簇,也在一定程度上阻碍了分子间的有序运动。