本论文分为三个部分，Ⅰ.吸附在金表面上的CTAB双分子层的结构和动力学性质。Ⅱ.BSA吸附金表面的分子动力学模拟。Ⅲ.一种新型纳米材料脱水过程的分子动力学模拟。　　在第一部分中:金纳米棒的各向异性生长常被认为是由于金表面吸附的溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)导致的。在本文中，我们应用密度泛函理论(DFT)研究了溴离子在(100)，(110)和(111)三种金表面上可能的吸附位点，然后根据它来构建出金表面CTAB双分子层模型，再利用分子动力学模拟的方法研究这种烷基链互相交错排布的双分子层的结构。此外，动力学性质研究表明外层CTAB有着明显的横向扩散现象，而在法向上则出现了上下起伏涨落。而且，相比较而言在(111)表面上的双分子层结构的横向扩散和法向涨落更加的显著。最后，我们把外层单个CTA+分子脱离双分子层所需要的功来表征金表面CTAB双分子层的稳定性，结果表明(111)表面的CTAB双分子层的稳定性是要弱于其余两种金表面上的CTAB双分子层的。我们认为这是因为(111)表面上的CTAB双分子层的排布密度相对较低导致它相对于其他两种表面的双分子层有更高的扩散性和较低的稳定性。这可能就是金纳米颗粒倾向于沿(111)表面生长的原因。　　在第二部分中:我们使用分子动力学的方法和实验组的成员一起研究包覆在CTAB/金纳米颗粒上的BSA蛋白。根据实验组的数据，我们能找到金表面和BSA中半胱氨酸的活性硫位点的最佳反应平面。之后我们建立起分子动力学模型并进行了250 ns的模拟对BSA蛋白进行结构分析。我们发现BSA在金表面上的吸附促使BSA发生了蛋白质变性，并且这个过程将持续超过150 ns，这表明这个过程是逐步发生的。另外，我们还发现BSA中的alpha螺旋结构在吸附的过程中会被逐渐破坏，这个结果与实验观察是一致的。　　在第三部分中:纳米多孔材料在水传输方面表现出很好的潜力，尤其是在海水脱盐过程中。迫切需要有着高渗透性，选择性和可控性的纳米多孔材料。然而，这三者很难一起都做到。本文中，我们用分子动力模拟的方法证实了2维材料FePc膜的脱盐是高效且可控的。这种材料不仅水流速度快，而且离子很难渗透。它的选择性的机理不是传统材料的空间位阻效应，而是因为溶液中的正离子由于与纳米孔的之间的静电斥力被排斥，而负离子能够进入到纳米孔中并且诱导靠近纳米孔中的离子结构重组，这使得在纳米孔中的阴离子有回到盐溶液体系中的趋势。另外，FePc孔上质子化的氮原子数目能被溶液的pH调节。纳米孔中阴离子占据数的程度也因此可以被操控，产生对穿过FePc纳米孔的水流大小的控制。大渗透率，选择性和可控性在这个纳米表面都有体现，甚至我们的研究还提出了在类似于FePc表面这种自身有纳米孔的纳米材料上才可能出现的海水脱盐交换机理。