分形凝聚是自然界中常见的现象,如雪花的形成,晶体薄膜的生长,土壤粒子的凝聚等。分形分散也是比较常见的现象,例如水流的冲刷,土壤团簇的破碎等。团簇的凝聚与分散属于非线性过程,在随机过程中表现为自组织现象和自相似性,这些特征引起了学者一系列的思考。如团簇凝聚和分散的过程,外界环境对凝聚与分散过程的影响等,对于这些问题,学者们从未停止过探索。在传统实验方法中,学者们利用仪器进行研究,但在很多环境下传统实验不易进行,并且实验对仪器过于依赖。而随着计算机的发展,通过计算机模拟来研究团簇凝聚、分散的结构和行为的优势逐渐显现,且使用计算机模拟方法,可以根据需求合理调节控制参数,并且利用计算机自身优势可以快速得到凝聚与分散的相关信息。其中蒙特卡罗模拟是一种适用于研究这种随机过程的方法,它可以屏蔽粒子本身的特性,通过粒子的概率分布产生相应的随机变量来构建分形凝聚与分散的概率模型。因此,本研究使用蒙特卡罗模拟方法构建不同场景下分形凝聚与分散模型来研究其动力学过程。以往的研究大都在封闭体系中进行,并未考虑外界环境对动力学过程的影响,从而无法真实地描述粒子的运动过程,经典的集团凝聚模型就被用于描述封闭体系中粒子凝聚的过程。在实际情况中,体系大都是开放的,受很多环境因素的影响,每时每刻和外界发生着物质和能量的交换,其中重力、蒸发和电解质浓度是影响纳米粒子凝聚与分散的重要因素,但目前这类型的研究相对较少。因此,本文以集团凝聚模型为基础,结合开放体系下团簇凝聚与分散的特征,分别构建相应的模型研究其动力学过程,相关研究如下:（1）构建了一种基于集团凝聚模型的开放体系下的二分分散模型。在开放的纳米体系中,受外界环境的影响,例如,溶剂的注入,温度的变化等,团簇会变得不稳定而发生分散。因此,本文基于集团凝聚模型“二聚”的思想,提出了一种“二分”分散模型。该模型可看成是团簇凝聚的逆过程,即随机选中的团簇总是分散成两个小团簇。其次,使用该模型研究了快速分散和慢速分散两种情况,两者的区别主要体现在分散概率的设置上。最后,根据易发生分散的位置不同,本文所提出分散模型的分散形式可以分为侵蚀性分散和瓦解型分散两种情况。（2）构建了一种基于集团凝聚模型的重力和蒸发共同作用下的分形凝聚模型。本文基于两者的不同特征,研究了重力和蒸发共同作用下的模型,使用Java语言实现了该模型。研究发现,当蒸发作用较小时,团簇的重力作用占主导,随着凝聚过程的进行,更多大团簇发生下沉。当团簇下沉到底部时,重力作用会限制底层团簇的随机扩散,导致体系提前进入稳定状态,而此时体系中的粒子并未凝聚成为一个团簇,所有的团簇都较为平坦地铺在体系底层。当蒸发作用较大时,蒸发作用能够减小重力作用对底层大团簇随机扩散的限制,最终体系中的所有粒子凝聚成为一个大团簇。在蒸发和重力的共同作用下,体系中最终形成的团簇结构较为致密,且整个体系的凝聚速率较大。（3）构建了一种基于集团凝聚模型的不同电解质溶液浓度体系下的分形凝聚模型。基于电解质浓度对团簇凝聚过程影响的分析,本文使用Java语言实现了电解质溶液体系下的分形凝聚模型,并研究了该体系下的凝聚动力学过程。研究表明,该模型的快速凝聚与慢速凝聚存在一个过渡点,即临界浓度,不同价位的电解质溶液的临界浓度的比值是一个定值。其次,在不同的凝聚机制中,电解质溶液对粒子凝聚过程的影响表现不同。其中,在快速凝聚机制中,电解质溶液几乎不会对其凝聚过程产生影响;而在慢速凝聚机制中,随着电解质溶液浓度的增大,其体系的凝聚速率也在增大,当电解质溶液浓度达到临界浓度时,凝聚速率将不再改变,体系变为快速凝聚。最后,快速凝聚形成的团簇疏松多孔,而慢速凝聚形成的团簇较为致密。由于分形维数越大,团簇结构越致密,因此,电解质溶液的临界浓度也是分形维数变化的转折点。综上所述,本文分析了开放体系下纳米团簇凝聚与分散的两个动力学过程。并以集团凝聚模型为基础,使用蒙特卡罗模拟方法实现了开放体系下分形分散模型,蒸发和重力体系下的凝聚模型,电解质溶液体系下的凝聚模型三个模型。本文是对纳米团簇凝聚与分散动力学过程理论研究的有益尝试和补充,从方法上对开放体系下团簇的凝聚与分散模型的构建提出了新思路,从实践上,所开发的模拟软件可跨平台,交互性强,可以为相关研究学者研究粒子稳定性提供技术支撑。