本文通过分子动力学模拟,研究了NH₄⁺和NH₃在充满水的跨膜环八肽和环十肽纳米管（8×cyclo-（WL）n=4,5/POPE）中的传输行为,并探究了NH₄⁺对两种环肽纳米管内水分子结构和扩散行为的影响。粒子的带电情况、尺寸大小、形成氢键的能力以及管径的大小都会对粒子在纳米通道中的传输行为产生重要影响。带电的NH₄⁺与周围环境间的静电相互作用较强,形成的氢键和水桥数目较多,在管内传输过程中遇到较高的自由能能垒,它能够自由进出环八肽纳米管,但在环十肽管的管口遇到势阱,易被“囚禁”在管内。NH₃能够毫不费力地进出环八肽和环十肽纳米管,且在两种管内均可自由传输。管径的增加能有效降低NH₄⁺在管内传输过程中遇到的自由能能垒,但对NH₃的影响不大。NH₃与水分子间形成氢键时既可作为质子受体,又有机会作为质子供体,在肽管内传输的过程中基本处在管内水分子层中,而NH₄⁺只能作为质子供体,在传输的过程中处在管内水分子层和管轴之间。NH₄⁺和NH₃与管壁间主要形成以水分子为媒介的间接氢键相互作用,即水桥。处在环肽纳米管中央的NH₄⁺使得管内水分子受到与管口裸露的羰基定向作用相反的偶极定向作用力,管口区域水分子的偶极取向性减弱,环八肽管中NH₄⁺附近区域水分子偶极定向增强,环十肽管中NH₄⁺附近区域水分子偶极取向翻转。NH₄⁺使得其前后α-plane区域的水分子有所增加,但对管内其他区域水分子的密度分布并无明显影响。NH₄⁺对管内水分子分布的影响距离明显低于对管内水分子偶极取向的影响距离。此外,由于NH₄⁺与水分子间的强静电相互作用,管内水分子的扩散系数明显降低,大约为无离子存在时的扩散系数的一半。