在纳米尺度下，物质会表现出很多不同于宏观物质的新奇的现象，比如表面效应和界面效应等。因此从上世纪90年代以来，纳米科学成为当今科学研究的一个热点。水作为生命之源，长久以来就受到广泛的关注。而当下，纳米尺度下的水的性质研究正成为纳米科学的一个重要分支。这其中，纳米尺度下水的浸润机理是最近的一个研究热点问题。另外，近期的研究表明水在纳米管中的流动与宏观体系相差很大，因此水在纳米尺度的传输性质也受到越来越多的关注。　　本文首先运用经典的分子动力学模拟，研究了晶格常数对亲水和疏水表面水的浸润性的影响。我们发现在疏水表面，随着晶格常数的变大，表面的水滴的接触角会变大，这是由于晶格常数变大，导致水分子与表面的作用力变弱，从而表面变得更加疏水。然而对于亲水表面，情况要复杂的多，随着晶格常数的变大，表面的水滴的接触角会有个极小值。这个极小值的晶格常数对应于体相水氧氧距离在表面的投影。进一步的分析表明这是由于在亲水表面，界面的第一层水的结构会受到晶格常数的影响，从而影响表面的浸润性。我们的模拟证明晶格常数、界面水的结构以及表面浸润性存在密切的关系。　　除了表面浸润，我们用分子动力学模拟研究了石墨炔的盐水淡化效应。我们的模拟表明石墨炔是一种非常有潜力的盐水淡化材料。特别是石墨炔-4，由于存在尺寸效应，它的抗盐性可以达到100％，同时它的透水率可以达到13L/cm2/day/MPa。这比商用的半透膜材料的效率高了2～3个数量级。甚至比理论报道的纳米孔石墨烯的效率还要高10倍。特别的，我们发现水流通过石墨炔纳米孔的速度与纳米孔的面积并没有线性关系。这种不同于宏观理论预测的现象是由于水在纳米尺度传输时分立化的特性导致的。我们的研究对于未来制造高效的薄膜材料提供了理论依据。为了进一步理解在纳米尺度上水通过二维纳米孔的机理，我们用分子动力学模拟的方法研究了水通过石墨烯中不同尺寸二维纳米孔的传输行为。我们的模拟清楚的表明随着纳米孔尺寸的变小，水从连续流体转变成了分立化的分子流体。当纳米孔的直径≥15(A)时，水的流速与纳米孔的有效面积呈线性关系。当纳米孔变得更小时，水的流速与纳米孔的有效面积不再有线性关系。这种非线性关系不能用宏观的连续流体理论解释。我们认为这是由于在纳米尺度，水分子在通过纳米孔时，它们的微观结构会受到水与薄膜的作用以及氢键结构的影响，从而影响了水的流速。因此当纳米孔足够小时，我们观察到了水的流速与纳米孔有效面积的非线性依赖关系。而对于大的纳米孔，边缘的水只占总的水的很少的一部分，而远离边缘的水几乎与薄膜没有作用，因此可以将其看成连续流体。　　除了上述工作，(1)我们基于模拟以及一些实验，对杨-杜普乐方程进行了修正，使其包含一个界面微观结构相关的因子，从而统一了我们观察到的“奇特”表面浸润现象。(2)基于自己写的蒙特卡洛代码，我们计算了可燃冰的相图。(3)第一次用宏观的接触角表征了氨基酸的亲疏水性。　　本文的工作研究了纳米尺度上水通过二维纳米孔的传输机理以及表面浸润机理。我们的发现扩展了人们对表面浸润和纳米尺度水传输的认识领域，希望能给相关器件及材料的制备提供依据。