金属有机框架材料(MOFs)是一种多孔有机-无机复合的功能性材料,与传统的介孔材料相比,MOFs材料具有稳定的化学性能、高孔隙率、大的比表面积和丰富的功能化可变位点等优异性能,被广泛应用于气体吸附存储、催化剂、传感器、药物载体等多个领域,具有极大的研究潜力和价值。本文应用分子动力学模拟方法,从微观层面研究了金属有机框架Ui O-66在药物吸附和污水处理方面的应用,为提高药物吸附率和增强污水处理效果提供数据参考和理论支撑。本论文的主要研究内容为:(1)利用药物载体负载药物,能够有效的延缓药物作用时长,特异性识别作用位点,降低毒副作用。我们采用分子动力学模拟的方法,从理论上研究了金属有机框架Ui O-66对不同结构的三种药物分子(白消安、5-氟尿嘧啶、布洛芬)的吸附作用和机理,相同的模拟环境下,不同药物分子的吸附量不同。模拟结果表明,Ui O-66对白消安分子的吸附效果最好,而5-氟尿嘧啶和布洛芬分子的吸附效果较差。我们通过计算药物分子的径向分布函数、Ui O-66和药物分子的相互作用能和原子接触数、自由能等进一步证实,药物分子结构中含有带电基团,能够在一定程度上促进Ui O-66对该分子的吸附。(2)酚类化合物是一种毒性较强的有机物,主要来源于化工、煤气等工业废水中,是水资源污染的主要原因。但酚类物质在工业废水中很难被去除,吸附法具有操作简单、成本低、效率高等优势。本文利用分子动力学模拟的方法研究了金属有机框架Ui O-66对三种酚类物质(苯酚、硝基苯酚、双酚)的吸附机理。为探究Ui O-66对哪种酚类物质的吸附效果最佳,我们分析计算了Ui O-66和酚类物质间的氢键数量、-堆积、径向分布函数曲线图、相互作用能,酚类物质的均方根位移等。研究结果表明,Ui O-66对硝基苯酚的吸附效果最佳,对双酚和苯酚的吸附效果不理想。酚类物质中带有负电基团的有机分子CP-690550纯度较容易吸附于Ui O-6BMS-907351小鼠6中,因此,Ui O-66适合作为含硝基苯酚废水的吸附剂。(3)为进一步提高Ui O-66对苯酚分子的吸附效率,我们通过分子动力学模拟的方法,将静电场与传统的吸附处理技术相结合,探究了不同强度(1V/nm、3V/nm、5V/nm)和方向(垂直和平行于Ui O-66的方向)的静电场对Ui O-66吸附苯酚的影响作用,研究结果表明,平行于Ui O-66方向上加电场能够明显地提高苯酚分子的吸附效率,并且电场强度越大,苯酚分子吸附的数量也在增加。当在垂直方向上加负电场时,苯酚分子的吸附效果较差,电symbiotic bacteria场越强,苯酚分子吸附的数量越少。扩散系数和偶极值计算结果证实了不同方向和强度的电场对Ui O-66吸附苯酚结果影响较大。