纳米材料可作为原型材料广泛应用于众多领域的仿真计算中。随着研究的不断深入,现已存在多种形式的纳米管结构。其中碳纳米管（CNTs）和碳化硅纳米管（SiCNTs）因其优异的电气和结构性能,被广泛用作燃料电池载体和氢能载体。碳纳米管在微观领域可对分子产生一定动力学变化影响。乙醇作为一种常应用于生物和化学领域、且具有调节离子通道功能的大分子,就其在纳米管中的分子尺度行为的研究具有重要意义。然而这类的系统研究还很少。所以我们基于分子动力学对单壁碳纳米管（SWCNT）内被束缚的乙醇分子进行模拟研究。上世纪七十年代起,氢能作为清洁、二次能源成为能源研究领域的一大热点。但氢气在常温常压下以气体的存在形式和易燃易爆的化学性质导致安全有效的储氢方式有待进一步探究。所以我们基于密度泛函理论对手性参数为（6,6）的单壁SiCNTs掺杂后结构的储氢性能进行模拟研究。本文主要研究内容如下:本文的第一部分基于分子动力学模拟研究不同直径纳米管中乙醇分子的结构和动力学特性,分别选取8个不同直径的SWCNT来模拟纳米通道,SWCNT内乙醇分子的平均数量随SWCNT直径的增加而单调增加。然而,每个乙醇分子的平均氢键数和氢键寿命随SWCNT直径呈非单调性变化,乙醇分子的性质很大程度上依赖于纳米管的直径。乙醇分子在SWCNT中的扩散速率首先随着SWCNT直径的增加而增加,然后减小。扩散速率对SWCNT直径的非单调依赖性可能与多个因素有关,如氢键特性、乙醇-管间作用、取向特性等。本文的第二部分基于第一性原理研究碳化硅纳米管替位掺杂后的储氢性能,选取硫元素和磷元素分别对SiCNTs中的碳位点和硅位点进行取代,计算分析掺杂后体系的Mulliken集居数、净电荷、能带、态密度等相关参数。数据显示,两种不同的掺杂形式对于管外的氢吸附方式不同。当SiCNTs中碳位点被取代时,掺杂后的结构能带带隙减小,管壁与H2相互作用力增强,此种氢吸附行为为化学吸附。而当硅位点被取代时,掺杂对材料的电子结构没有明显的影响,只发生了少量电荷转移,此种氢吸附行为为物理吸附。本文所研究的硫、磷掺杂碳化硅纳米管的高效氢感应特性,可为其在储氢领域的应用提供一定设想。