Recent results have shown the presence and importance of oxygen chemistry during the growth of aromatic compounds, leading to the formation of oxygenated structures that have been identified in various environments. Since the formation of polycyclic aromatic compounds (PAC) bridge the formation of gas-phase species with particle inception, in this work we report a detailed analysis of the effects of molecular characteristics on physical growth of PAC via dimerization. We have included oxygen content, mass, type of bonds (rigid versus rotatable), and shape as main properties of the molecules and studied their effect on the propensity of these structures to form homo-molecular and hetero-molecular dimers. Using enhanced sampling molecular dynamics techniques, we have computed the free energy of dimerization in the temperature range 500–1680 K. Initial structures used in this study were obtained from experimental data. The results show that the effects of shape, presence of oxygen, mass, and internal bonds are tightly intertwined, and that their relative importance changes with temperature. In general, mass and the presence of rotatable bonds are the most influential factor to predict dimerization propensity among the one considered. The results provide knowledge on the inception step and the role that particle characteristics play during inception. In addition, our study highlights the fact that current models that use stabilomers as monomers for physical aggregation are overestimating the importance of their dimerization during particle nucleation.

最近的结果表明，在芳族化合物的生长过程中，氧化学的存在和重要性，导致形成了在各种环境中均已发现的氧化结构。由于多环芳族化合物（PAC）的形成与颗粒开始时气相物质的形成之间的桥梁，在这项工作中，我们报告了分子特性对通过二聚作用对PAC物理生长的影响的详细分析。我们已经将氧含量，质量，键的类型（刚性与可旋转）以及形状作为分子的主要特性，并研究了它们对这些结构形成均分子和杂分子二聚体的倾向的影响。使用增强的采样分子动力学技术，我们计算了500-1680 K温度范围内的二聚自由能。本研究中使用的初始结构是从实验数据中获得的。结果表明，形状，氧的存在，质量和内部键的影响紧密地交织在一起，并且它们的相对重要性随温度而变化。通常，质量和可旋转键的存在是最能预测所考虑的二聚化倾向的因素。结果提供了关于起始步骤以及粒子特征在起始过程中所起的作用的知识。此外，我们的研究突出了以下事实：使用稳定剂作为单体进行物理聚集的当前模型高估了它们在颗粒成核过程中二聚化的重要性。内部的纽带紧密地缠绕在一起，它们的相对重要性随温度而变化。通常，质量和可旋转键的存在是最能预测所考虑的二聚化倾向的因素。结果提供了关于起始步骤以及粒子特征在起始过程中所起的作用的知识。此外，我们的研究突出了以下事实：使用稳定剂作为单体进行物理聚集的当前模型高估了它们在颗粒成核过程中二聚化的重要性。内部的纽带紧密地缠绕在一起，它们的相对重要性随温度而变化。通常，质量和可旋转键的存在是最能预测所考虑的二聚化倾向的因素。结果提供了关于起始步骤以及粒子特征在起始过程中所起的作用的知识。此外，我们的研究突出了以下事实：使用稳定剂作为单体进行物理聚集的当前模型高估了它们在颗粒成核过程中二聚化的重要性。结果提供了关于起始步骤以及粒子特征在起始过程中所起的作用的知识。此外，我们的研究突出了以下事实：使用稳定剂作为单体进行物理聚集的当前模型高估了它们在颗粒成核过程中二聚化的重要性。结果提供了关于起始步骤以及粒子特征在起始过程中所起的作用的知识。此外，我们的研究突出了以下事实：使用稳定剂作为单体进行物理聚集的当前模型高估了它们在颗粒成核过程中二聚化的重要性。