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本工作主要进行了以下几个方面的研究:我们使用全原子分子动力学模拟对纳米大小的石墨烯薄片上不同表面覆盖密度的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠SDBS的聚集结构和形态进行了研究;使用受限分子动力学模拟了两个相同的平行的石墨烯/SDBS胶束在水溶液中逐渐靠近的相互作用;石墨烯从吸附了表面活性剂的石墨表面剥离的自由能以及各组分的贡献研究。获得了如下几个主要结果: 1.表面活性剂吸附纳米尺寸的石墨烯对于石墨烯胶体分散稳定和石墨烯的剥离和分散技术是很重要的。采用分子动力学模拟方法研究了两种不同表面覆盖率的表面活性剂SDBS在石墨烯表面的吸附自组装结构。考察了表面活性剂的覆盖密度对表面吸附形态的影响。研究结果表明低表面覆盖密度的表面活性剂SDBS在单层石墨烯表面形成单层的吸附自组装结构，表面活性剂的烷基尾端平行吸附于石墨烯表面，苯环和磺酸头基伸向水溶液中，钠离子围绕着磺酸头基分布;高表面覆盖密度的表面活性剂SDBS在单层石墨烯表面形成椭圆形的胶束结构，表面活性剂的烷基尾端以放射状形态吸附在石墨烯表面，苯环和磺酸头基伸向水溶液中，钠离子围绕着磺酸头基分布;水分子在石墨烯/SDBS胶束附近形成水层。 2.表面活性剂在石墨烯表面的自组装的非共价改性石墨烯的方法在改进石墨烯的分散性能和设计新型的石墨烯杂化纳米材料方面有很重要的应用。我们采用了限制分子动力学模拟得到了被表面活性剂十二烷基苯磺酸钠SDBS胶束包裹着的两平行的石墨烯之间的相互作用自由能。模拟结果表明，吸附的SDBS表面活性剂提供了一个自由能能垒，从而为阻止石墨烯的团聚提供可能。该工作能让我们可以更好地理解超分子自组装纳米结构和对应相互作用之间的联系。 3.表面活性剂在多层石墨烯表面的自组装吸附对于更好地制备和应用石墨烯纳米材料很重要。我们采用分子动力学模拟技术研究了阴离子表面活性剂SDBS吸附多层石墨烯纳米粒子的自组装形态和结构。我们研究了改变表面活性剂SDBS的覆盖密度的效果。研究了SDBS/石墨烯的复合密度随着层数的变化以及覆盖密度的变化的影响效果。结果表面，随着石墨烯层数的增大，表面活性剂在边缘位置的吸附几率也增大，形成比较大的胶束。同表面覆盖密度下不同层数的石墨烯所形成的胶束的复合密度也不同，一般层数的增大导致复合密度的增大，为多层石墨烯的分离提供理论依据。该模拟能更好地理解表面活性剂团聚在石墨烯表面所形成的超分子自组装纳米结构形态，从而能更好地指导石墨烯基础的纳米复合物的构建。 4.采用受限分子动力学模拟技术计算了在溶剂中沿着平行于石墨烯表面的方向剥离石墨烯体系自由能的变化，以评价液相剥离石墨烯的热力学特征。在剥离石墨烯的过程中，存在着显著的自由能能垒，阻碍了石墨烯的剥离。通过对自由能分解，我们深入地分析了溶剂作用和直接作用对能垒的贡献，研究发现石墨烯层间的相互作用决定了自由能能垒。发现表面活性剂的加入对剥离起促进作用，在剥离到一定程度后加入表面活性剂，会起到很好的分散效果。