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绿色化学是实现化学工业可持续发展的必然选择,超临界CO2作为一种高效的绿色溶剂,其应用和发展已获得越来越多的关注。超临界CO2限于自身无极性的特性,对极性化合物、生物大分子等的溶解能力较低,故将超临界CO2与极性溶剂联合使用便成为拓展超临界CO2应用范围的重要手段。本文采用分子动力学方法,重点研究CO2与极性物质(短链醇、离子液体、水等)构成的多元复杂体系的输运特性、体积变化及微观结构等通过常规实验方法和模型公式计算难于获得或不能获得的信息,为拓展超临界CO2的应用范围提供理论依据,全文共分三部分进行,主要工作如下：(1)CO2/共溶剂体系的热力学性质的模拟。以超临界流体沉积法制备Ag介孔氧化硅纳米复合材料为背景,首次通过分子动力学方法模拟323.15K时乙醇/乙二醇/超临界CO2三元体系,并分析乙二醇用量、乙醇用量及压力等因素对体系粘度、扩散系数、溶解度参数等造成的影响,试图解释三元溶剂体系的组成和压力等因素对担载效果的影响。分析发现加入共溶剂能够明显增加CO2对前驱物AgNO3的溶解能力,同时降低体系扩散性,提高混合物临界条件。乙二醇对提高溶解能力的作用大于乙醇,但乙二醇对体系粘度增大的贡献也明显大于乙醇,并且过量的乙二醇将导致体系分相产生。同等温度条件下,提高压力有助于提高体系的溶解能力,但同时也降低了体系的扩散性。(2)离子液体吸收CO2和SO2的分子动力学模拟。以离子液体与气体小分子混合物的工业应用为背景,采用分子动力学方法模拟313.15K时高压条件下[bmim][PF6]/CO2和[bmim][NO3]/CO2混合物及293.15K时常压条件下[bmim][PF6]/SO2和[bmim][BF4]/SO2混合物。重点考察了CO2和SO2对离子液体的扩散系数、粘度、体积变化和微观结构的影响。结果表明,SO2和CO2均能有效降低离子液体的粘度,提高其扩散系数,但对离子液体体积产生极小的影响,当气体溶质分子摩尔分数达到约0.5时,混合物体积膨胀度小于35%。微观结构分析结果表明,气体溶质对离子液体离子间相互作用的影响微小,证实普通离子液体对CO2和SO2的吸收是气体溶质占据离子间自由空间的过程。(3)含AOT表面活性剂的超临界CO2反胶束体系模拟。以超临界二氧化碳反胶束耦合膜分离提取发酵液中1,3-丙二醇为背景,首次采用分子动力学方法研究水/AOT/乙醇/超临界CO2反胶束体系并试图分析其对1,3-丙二醇的增溶特性。证明水/AOT/乙醇/scCO2体系中的聚团分为三层结构：水核中心区；水、AOT头基(含Na+)、部分AOT尾端链层共存层；AOT尾端链、CO2分子共存层。乙醇分子部分嵌在AOT尾端链,部分进入水核,只有少量乙醇分子游离于CO2主体相中。对1,3-丙二醇/水/AOT/乙醇/超临界CO2体系的模拟表明选择性增溶1,3-丙二醇的条件较为苛刻,但仍有少量1,3-丙二醇能够进入聚团水核中。