柱状石墨烯一定程度上继承了石墨烯和碳纳米管优异的疏水性、力学、化学及电学特性，这些都为流体在柱状石墨烯纳米通道中的流动提供了天然的优势。研究水在纳米通道中的流动特性为药物输送、海水淡化、传感器和纳米水泵等纳米器件的设计提供了理论依据。本论文以柱状石墨烯作为纳米通道，采用分子动力学模拟的方法探究了柱状石墨烯的渗透和筛选特性。　　对于柱状石墨烯渗透特性的研究，本文首先构建了三种由碳纳米管和带孔石墨烯组成的纳米通道模型，并对比研究了水转移通过这三种纳米通道的渗透行为。研究表明,柱状石墨烯纳米通道入口处的漏斗状结构能够有效的改善通道入口附近的渗透环境，提升水的渗透率。与此同时，针对纳米通道入口附近的能障分布也证明水分子更易于渗透进入由共价键连结而成的纳米通道入口。其次，基于柱状石墨烯纳米通道，探究了压强、温度和电场强度对其渗透特性的影响。模拟结果显示，水的渗透率随着压强的增加而升高，且在模拟过程中渗透通过的水分子数与时间大致成线性相关，具有较好的连续渗透性。此外，压强的不同导致入口附近水分子密度分布的差异，进而引起入口附近能障的差异，压强越高水分子渗透通过的能障越低，越易于渗透行为的发生；与此同时，在相同的压强条件下，温度对水的渗透率影响明显，温度越高渗透率越高。这是因为温度能够改变水的活性，从而致使模拟体系中水分子动能的提升，因而更容易克服能量壁垒，加速水的渗透；至于电场强度对于水分子渗透特性的影响，根据本文所采用的添加电场的方法，电场对水的渗透起着阻碍作用，并且电场强度越高水分子越难从柱状石墨烯纳米通道中穿过，当带电碳原子的带电量超过0.8 e时，将不会有渗透现象出现。最后探索了轴心距对双通道柱状石墨烯渗透特性的影响，其渗透率会随着纳米通道轴心距的增加而降低，并且逐渐向单通道渗透率的两倍靠拢。特别是在轴心距为0.98 nm时，水的渗透率明显高于单通道情况下的两倍。　　对于柱状石墨烯筛选特性的探索，本文首先以（6，6）柱状石墨烯复合结构作为纳米通道，探究了压强和盐溶液浓度同其筛选特性的关系。随着压强的增加，（6，6）柱状石墨烯纳米通道能够保持渗透率逐渐升高的情况下实现100%的截留盐溶液中的盐离子；此外，水分子渗透通过（6，6）柱状石墨烯纳米通道的渗透特性与盐溶液的浓度并无明显相关性，即水的渗透率不会随着盐溶液浓度的变化而受到明显的干扰。其次，本文还探究了（9，9）柱状石墨烯纳米通道的渗透和筛选特性，由于此种纳米通道孔径的扩大，不仅促使水的渗透率大幅提升，也使得盐离子能够从通道内穿过，从而降低了截留率。（9，9）柱状石墨烯相较于（6，6）柱状石墨烯纳米通道，若盐溶液的内部压强维持在100 MPa，既能够保证较高的截留率（80%以上）又使得水分子具有较高的渗透率。最后，探究了轴心距为0.98 nm的双通道柱状石墨烯复合结构的筛选特性。结果表明，水的渗透率得到两倍以上提升的同时，仍然能够100%截留盐溶液中的盐离子。