纳米材料的开发对工业生产有着举足轻重的作用,材料在纳米尺度下形成的纳米受限空间对工业催化、流体传输、气相分离有着重要意义;本文采用基于ReaxFF反应力场的分子动力学方法模拟研究分子在二维材料堆砌形成的夹层中的扩散传递行为,模拟研究对象包括锐钛矿(101)纳米片层体系、石墨烯纳米片层体系和γ-石墨炔纳米片层体系,三个体系提供了三种不同的孔道表面性质。针对锐钛矿体系和石墨烯体系,我们研究苯、苯酚和甲烷在其内的分布与扩散行为;对于γ-石墨炔纳米片层体系采用H2、H2O、CO和CO2分子作为客体分子进行研究。模拟结果发现苯和苯酚分子的运动在受限孔道内会被抑制,主要是因为它们分子尺寸较大,在狭窄孔道内与孔道表面有剧烈的碰撞,产生显著的扩散阻力。在锐钛矿纳米片层体系中,苯酚会与表面发生成键反应,所以苯酚是三种分子里扩散最不活跃的分子。在锐钛矿体系和石墨烯体系里的分子都会随着受限空间尺寸变大而向近表面区域聚集。石墨烯由于本身的疏水性,与研究的分子之间存在过渡损耗层,减弱了分子与孔道表面的碰撞频率,相对拥有更高的扩散活性。石墨炔由于自身的微孔允许H2通过,其对于H2的限域作用十分有限;H2O分子在孔隙内的扩散比较稳定,不会从一炔的孔洞中逃离。CO和CO2会因为自身分子尺寸和孔道表面性质,运动受到抑制。本文通过使用基于Reax FF反应力场的分子动力学模拟方法,研究小分子在二维层状碳基材料和层状二氧化钛材料夹层的扩散性质差异,通过计算模拟为相关的实验现象做出合理的机理分析和解释。