随着人口的增长及工业的不断发展,淡水资源匮乏这一问题逐渐凸显,而海水淡化有望成为解决水资源短缺的有效方法之一。目前常用反渗透法（RO）技术进行海水淡化。随着纳米技术的日益发展,人们对纳米材料的认识也逐渐加深,因此筛选或设计合适的纳米材料并与反渗透膜技术相结合,对于海水淡化技术的发展具有重要的意义。目前实验中制备出的碳纳米管阵列膜、层层堆砌的氧化石墨烯膜展现出优异的脱盐性能,表明纳米微孔材料在海水淡化领域具有极佳的应用前景。然而目前对于水和离子在不同纳米微孔材料中的分离机制及相互作用机制尚不清楚。近年来,随着计算机技术的不断发展分子动力学模拟广泛应用于生物、材料等领域,通过分子模拟能够有效的从分子层面揭示纳米微孔材料的脱盐机制从而给实验提高理论指导。本论文通过非平衡分子动力学模拟探讨了不同结构纳米材料的脱盐性能,研究材料包括:氮化硼纳米管（Boron Nitride Nanotubes,BNNT）、氧化石墨烯片层（Graphene Oxide,GO）及金属有机骨架（Metal Orgamic Frameworks,MOF）。论文探究孔道结构、功能基团等因素对脱盐性能的影响,揭示了水分子在不同纳米微孔材料中的分离机制及相互作用机制,从而有效的指导实验合成具有较优性能的膜材料。本论文研究所得主要结论如下:（1）在BNNT（8,8）管口修饰上官能团能有效的提高离子截留率,但水通量会略微降低。官能团本身的空间位阻以及带电基团吸引离子导致有效管径降低,水通量有所下降,离子穿过功能化的BNNT（8,8）需要克服很高的能垒,在动力学及热力学上均不利于离子穿过硼氮管,盐截留率提高,经-COO^-、NH₃⁺基团修饰的BNNT（8,8）脱盐效果最佳,离子截留率达到100%。（2）空间位阻效应和电荷作用均对功能化BNNT（8,8）水通量和离子截留率有影响,其中电荷作用占主导。当BNNTs左右两端分别带有不同电荷时,管内会形成电场降低管的离子截留效果。（3）随着环氧基团含量增加,水分子链在环氧基团修饰的石墨烯（GO_O）体系中有序性增强,水通量逐渐增加。水分子在经羟基氧化的石墨烯(GO_OH)体系中的通量则是随着含氧量增加呈现先减小后增加的趋势,这是受氢键作用影响所致。相同条件下水分子在GO_O体系的通量要大于其在GO_OH体系中的通量。当羟基含量较高时,羟基易与Na⁺作用替代水化层中的水分子,导致Na⁺陷入羟基之间,提高GO_OH体系对Na⁺截留率。（4）水分子在FMOF-1中通量高于FMOF-CH₃,由于-CF₃基团比-CH₃基团疏水性更强,FMOF-1对水分子的相互作用弱于FMOF-CH₃,水分子更容易在FMOF-1孔道中传输。