由于水分子在受限空间中具有与普通水不同的特性，而传统的微小孑L径材料，如多空硅的的微孔不够规范，碳纳米管由于结构规范是理想的微孔材料，同时碳纳米管是近期研究比较广泛的一类材料。而水分子在碳管中的动力学和结构特性，对碳管作为纳米流体器件，污水净化及海水淡化等方面的研究应用都有明显的影响。碳管中的水分子，由于受到碳管孔径的限制，表现出明显的非均匀性，其特性与宏观状态下的水分子的结构明显不同。水分子的结构特性由的水分子在碳管中其密度分布函数，角度分布，对分布函数等结构分布函数表征，受到碳管手性和孔径的影响。同时，水分子的结构对水中物质也存在很大的影响，如阳离子在碳管^中的一维水链上的迁移速度远大于氢原子在大块水中的迁移速度，原因是规则排列的水分子和氢键使得氢原子的运动呈现出更强的方向性，因而其迁移速度也更快。对碳管的孔径对水的结构特性的影响已经有明显的结论，而碳管的手性对水的各项特性的研究还没有明显的结论，现今的研究只集中于结构简单的，非手性的armchair和zigzag型碳管，而对手性的碳纳米管对水的性质的研究还没有涉及。而在碳管的实际制备过程中，受工艺的影响，虽然碳管的孔径大小已经可以通过控制反应的温度和基底的性质等反应条件进行控制，但碳管的手性至今还没有明确的方法加以以控制，所以研究碳管的手性对其中的水的各项性质影响的研究可以明确手性在碳管对水分子的各项性质的影响程度，具有明显的应用上的意义。 本论文用分子动力学的方法对具有不同孔径和手性的碳管中的水分子的特性进行了研究，得到了水分子的结构特性和动力学特性，并通过比较水分子在不同碳管中结构及动力学的特性，发现碳管的手性本身对水的结构和动力学性质并不会产生影响；水会随着碳管孔径的不同而呈现不同的性质：当碳管的孔径比较小时，水在碳管中成链状排列；而当碳管的孔径足够大时，水在碳管中呈现分层排列，在碳管的管壁附近的水分子的排列比较规则，其对角度分部函数的峰较窄而高，径向运动的速度较大，位于碳管中心的水分子的排列比较无序，水分子的角度分布函数的峰值较低且较宽，径向运动的速度较低。同时可以看出，当碳管的孔径大约为lnm时，水分子的分布从单链过度到非均匀分布，水分子在管壁附近的概率远大于水分子分布在碳管中心的概率。碳管在模拟的过程中，相对于水，其作用相当于电中性的，与水分子存在L-J势能的圆柱型的孔洞。随着碳管孔径的增大，单位时间内通过碳管的水分子的个数增加，但通过单位截面积上的水分子的数目反而降低。模拟的结果与实验的结果一致，说明了模拟结果的正确性。