纳米铝粉作为一种金属燃料剂,具有优异的燃烧速率与能量密度。然而其作为含能材料的应用却长期受限于高表面活性与比表面积所引发的颗粒失活问题。通过对纳米铝粉的表面进行包覆处理,制备出铝（Al）基纳米核/壳复合颗粒,则可以起到保持Al颗粒活性的目的。本文采用了以分子动力学（MD）模拟为核心的多种分子模拟方法,研究了硝化棉（NC）、乙醇及乙醚等构成的混合分子系统在Al颗粒表面的吸附机理,以及两相包覆界面的构成。特别重点剖析了传统实验方法所难以捕捉的NC-乙醇-乙醚等吸附质分子运动状态,以及Al颗粒表面二元、三元包覆层形成过程中的瞬态特征。本文首先开展了Al颗粒、NC、乙醇及乙醚分子的建模与优化研究。对Al颗粒模型采用了基于EAM力场的重结晶退火优化方法。在熔化过程中,确定了液相Al从颗粒表面向核心扩散的原子势能与均方位移变化规律,并通过熔点验证了EAM力场的准确性。在液相Al团簇冷却过程中,冷却速率过快会导致Al原子的“冻结”效应,Al颗粒无法弛豫,从而升高了凝固后Al颗粒非晶态结构的占比。当以10-20 K/ns的速率冷却时,结晶前Al颗粒内部弛豫充分,结晶后Al颗粒的势能值最高,FCC相稳定在80%左右。在对两种取代度下NC十聚体均聚物模型进行的COMPASS分子力学结构优化中,获取了NC中吡喃环及糖苷键分子链结构模型,并且通过QEQ算法优化计算了原子电荷。而在对乙醇和乙醚分子进行的GGA-PBE密度泛函理论（DFT）结构优化中,通过自洽计算获取了乙醇和乙醚分子的基态能量、电荷及静电势等。并且由静电势预估的乙醇和乙醚分子吸附姿态与MD结果吻合良好。乙醇和乙醚分子的DFT收敛性测试显示,布里渊区K值:4×4×4;截断能:800 e V下的分子能量计算收敛性较好。其次进行了NC、乙醇和乙醚单分子吸附Al晶体表面的研究。乙醇的吸附力主要为Al-O键合力,即Al表面的乙醇分子与Al原子产生新的Al-O键。而相较于单分子吸附模型下乙醇的化学吸附机制,乙醚则属于更弱的物理吸附机制。由于Al晶体表面的乙醚分子保持了基团的完整性,所以乙醚的吸附作用源于范德华力。此时乙醚未固定于Al表面吸附位,仍保留有表面分子迁移现象。在Al（001）晶面,乙醇和乙醚均趋向吸附于H位;在Al（110）晶面,两分子亦同样趋向于BS位;在Al（111）晶面,乙醇和乙醚的吸附位趋向性差异最大,分别趋向fcc位和T位。NC由于为线性链式结构,其水平吸附姿态源于链节间的延伸吸附机制。即NC的部分链节首先产生Al-O键和Al-N键维持的化学吸附作用力,同时拖动邻近链节进入吸附作用区,以此延伸。在Al晶体表面,NC的临界吸附角度为30°,临界吸附距离约为4-6（?）。接下来研究的是乙醇-乙醚构成的二元包覆结构。在混合分子系统中,部分乙醚从原物理吸附转化为化学吸附,即产生了独立吸附的-C2H5和-OC2H5基团,但受限于分子吸附稳定性更低,使得乙醚在醇醚二元竞争吸附中处于劣势。而“竞争吸附”后的二元包覆结构可分为三层,其中间层相当于包覆媒介层,对外是以分子内的键合力维持了-CH3和-C2H5的吸附态,对内脱离出H+离子,并产生Al-O键维持整个核/壳结构。当出现双颗粒及三颗粒团聚时,团聚间隙处的吸附位减少,尺寸限制作用增强,包覆层密度降低,壳层间隙表面性质异于非间隙吸附面,从而导致了非均匀核/壳结构的出现。最后在NC-乙醇-乙醚三元包覆层的形成方面,由于NC的吸附滞后于乙醇和乙醚分子,所以Al颗粒表面三元包覆层是在乙醇-乙醚二元包覆层的基础上形成的。并且在液相环境下,NC受乙醇和乙醚先期占用Al颗粒表面吸附位的影响,同时存在水平和竖直两种吸附姿态。在厚度为10（?）的近表包覆层内,NC组分的占比小于乙醇和乙醚分子。由于三元近表包覆层的存在降低了O2和H2O分子的吸附率,并且阻断了H2O分子在Grotthus机理中的氢键链,使得Al-O2和Al-H2O等失活反应对Al颗粒的影响减弱,Al颗粒失活率降低。综上所述,NC-乙醇-乙醚三元分子系统不仅可以稳定吸附于Al颗粒表面,并形成包覆层,还能对Al颗粒表面形成有效钝化作用,有利于Al颗粒活性的保持。