氧化石墨烯是石墨烯的衍生物之一，是具有原子层厚度的二维柔性材料，其结构普遍认为是在石墨烯片上连接了一些极性含氧官能团，其中羟基和环氧基团主要连在面内，羧基基团连接在边缘碳原子上。由于含氧官能团的存在，氧化石墨烯具有良好的表面化学活性。同时氧化石墨烯具有双亲特性，亲水性主要源于边缘羧基官能团的电离，疏水性则源于底面sp2杂化区域。　　氧化石墨烯的双亲性、负电性、丰富的含氧官能团和二维柔性等特性，使它很容易在界面自组装合成各种特殊功能的均匀杂化复合膜材料。其中Langmuir-Blodgett(LB)组装方法通过层层堆叠方式实现可控氧化石墨烯片沉积组装生成氧化石墨烯薄膜甚至单层氧化石墨烯薄膜。大量的实验和模拟均表明氧化石墨烯类薄膜在气体分离、海水淡化和有机溶液渗透汽化等方面有着重要的应用。近年来，实验表明氧化石墨烯层状薄膜对水的选择性渗透可用于对乙醇-水混合溶液的分离，本论文中我们使用分子模拟方法研究了不同孔径及化学组成的单层氧化石墨烯纳米孔膜对水和乙醇的渗透行为，并分析对乙醇-水混合溶液的分离机理，具体内容如下:　　采用平衡分子动力学模拟方法考察了乙醇和水靠近氧化石墨烯表面和纳米孔附近的吸附分布情况。非平衡动力学条件下，模拟了不同压力驱动下氧化石墨烯膜对纯水和纯乙醇的渗透。结果表明，氧化石墨烯片整体表现双亲性，其中电离羧基具有很强的亲水性。同一氧化石墨烯膜对纯水的渗透率大于纯乙醇，主要由于水分子直径小于乙醇分子，另外相同压力下水和乙醇的流率随着孔径增大而增大。　　采取非平衡动力学，通过分析压力驱动下氧化石墨烯膜对乙醇-水混合溶液的渗透情况，来考察膜分离性能。研究发现P13-40％膜和电离羧基修饰的GO膜对水具有选择性渗透，对水-乙醇混合溶液有较大的分离因子。前者是尺寸限制导致乙醇分子很难通过纳米孔。由于氧化石墨烯的双亲性，乙醇分子很大几率停留在P13-40％膜孔附近发生堵塞而导致水的渗透很慢，升高温度可以有效的提高水的流率。后者是由于电离羧基的强亲水性，水分子聚集在孔周围有效的排开乙醇分子。而其它纳米孔膜对乙醇和水没有明显的分离效果。从分子模拟角度证明了氧化石墨烯纳米孔膜对乙醇和水混合溶液的分离主要源于分子筛尺寸效应和电离羧基吸附效应。可以为实验中提高膜分离性能提供一定的理论指导作用。