原子尺度揭示硫元素开环聚合机制：大环硫结构的发现与理论模型重构

来自国际团队的研究人员通过开发新型ReaxFF反应力场，首次实现液态硫在聚合温度下的大规模（>10 000原子）分子动力学(MD)模拟，揭示了被长期忽视的硫大环结构存在，解决了实验观测与理论模型间数十年争议。该研究为动态共价化学和适应性聚合物领域提供了关键理论突破。

　　

这项突破性研究运用最新开发的反应力场(ReaxFF)，首次在原子尺度解析了元素硫开环聚合的奥秘。当温度超过聚合阈值时，液态硫中竟存在着此前被完全忽略的巨型硫环结构——这一发现如同在化学迷宫中发现隐藏通道，完美解释了数十年来实验数据与理论预测间的矛盾。

研究团队精心构建的力场参数基于大量量子力学数据，使得模拟超过万个原子的大规模分子动力学(MD)成为可能。温度依赖性的分子组成图谱显示，在聚合初始阶段会形成惊人的大环硫结构(sulfur macrocycles)，这一发现彻底颠覆了传统认知。

该成果不仅为硫化学建立了新的理论框架，更展示了分子动力学在解析复杂聚合过程中的强大能力。这些发现将在动态共价化学(dynamic covalent chemistry)和适应性聚合物(covalent adaptable polymers)领域产生深远影响，为新型功能材料设计开辟道路。