模拟方法因其操作简便、结果直观和化微观为宏观的优势而被广泛应用于化工、医药、生物科技和材料科技等多个学科领域。本文采用模拟结合实验的方法对模板剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）调控合成花状碳酸铈作用机理进行了探究,文中将调控过程分为诱导形核阶段、晶体生长阶段和陈化堆积阶段三个阶段来进行研究,研究结果如下:在诱导形核阶段,红外分析结果表明,PVP中的酮基与Ce³⁺结合,从而引导碳酸铈在结合位点形核。通过对PVP分子结构的模拟计算,找出了分子最优空间构象,为同规夹角-60°。Ce³⁺加入后,PVP中的酮基氧与Ce³⁺结合,为碳酸铈提供了诱导形核位点。随着碳酸根的加入,碳酸根结合Ce³⁺的能力逐渐增强,当结合力大于PVP与Ce³⁺的结合能力时,碳酸铈开始在PVP与Ce³⁺结合位置形核生长。在晶体生长阶段通过对碳酸铈不同生长阶段的样品进行表征,结果表明:反应初期,碳酸铈受PVP影响较小,PVP尚未起到调控作用,碳酸铈沿（040）晶面法向快速生长,（240）晶面生长速度缓慢,碳酸铈长成窄长的梭形,随着反应的进行,PVP吸附在碳酸铈晶体表面,使（002）和（040）晶面生长受抑制,（240）晶面生长生速度基本不变,因此碳酸铈（002）和（040）晶面逐渐变大,（240）晶面逐渐缩小,最终碳酸铈长成六棱片状。MS模拟结果表明,PVP链上酮基间距与碳酸铈（002）、（040）和（240）晶面上Ce³⁺间距符合几何匹配条件,PVP吸附在碳酸铈晶体表面调控碳酸铈生长取向和形貌。在陈化堆积阶段,通过MS模拟水环境下PVP与碳酸铈各晶面相互作用关系,从能量的角度解释了PVP调控碳酸铈形貌的机理:反应开始时,碳酸铈的（040）晶面能最高,晶体沿（040）晶面法向生长,（240）晶面生长速度较慢,最终保留。综合能量分析表明,（002）晶面可大量吸附PVP分子,随着碳酸铈晶体逐渐长大,PVP分子不断扭转弯曲,在PVP分子的牵引缠绕作用下,碳酸铈之间逐渐靠近,最后堆积成花状。