石墨烯是一种仅有单原子厚度的二维纳米材料,由于其超大的表面体积比,使其具有高度弹性的形态,同时还具有优良的物理化学特性,在许多领域都具有着重要的应用。伴随着石墨烯自我折叠能力的发现,开启了以原子精度对石墨烯进行功能化来控制石墨烯结构的道路,石墨烯折纸技术也因此成为目前的研究热点之一。这种通过非常规纳米制造技术产生的构件通常有独特的机械性及优秀的稳定性。本论文以石墨烯折纸技术为中心,通过用氢原子功能化石墨烯的方法,并利用了大规模原子分子并行模拟器（Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator,LAMMPS）,进行分子动力学（Molecular Dynamics,MD）模拟来研究氢化石墨烯折纸的折叠特性及其应用。1)采用分子动力学模拟方法对氢化石墨烯的折痕的形成进行了研究。经过氢原子的修饰,石墨烯中的sp~2杂化轨迹被转换为sp~3杂化轨迹,从而产生折痕。采用系统的仿真方法,分析了折痕对单层石墨烯的折叠特性的影响。2)基于氢化石墨烯的折叠特性,提出了一种双十字氢化石墨烯折纸模型。将分子力学中的能量最小化计算与NVE系综中的分子动力学模拟相结合,得到能量最稳定的氢化石墨烯纳米盒结构。并对缺陷氢化的双十字氢化石墨烯进行了折叠模拟,研究了氢化完整率对结构折叠以及能量变化的影响。3)氢化石墨烯盒因氢化产生全局极化效应,采用分子动力学模拟方法计算其电荷分布。基于氢化石墨烯盒的电荷变化,通过加入受控的外电场,研究了结构中范德华力及偶极子之间的相互作用,验证了电场对双十字氢化石墨烯的结构折叠的可控性。4)通过改变外部电场的强度,得到了在不同外电场强度条件下氢化石墨烯盒的折叠角度曲线。并对缺陷氢化石墨烯盒在电场中的特能进行了研究。通过控制电场强度的大小,成功地模拟了双十字氢化石墨烯盒对C60和C180分子的吸收以及逐步释放的过程,为实现在纳米尺度上对分子和原子的可控吸收及分级释放提供了一种可行方案。