در این رساله تاثیر به دام افتادن یک نانوذره درون حفره¬ی کروی بر رفتار سیالات و الکترولیت¬ها با استفاده ازبهترین نسخه¬ی نظریه¬ی تابعی چگالی، نظریه¬ی مقادیر بنیادین اصلاح شده مطالعه شده است. مدل مورد بررسی در این رساله می¬تواند اطلاعات ارزشمندی راجع به غشاهای مصنوعی نیمه¬تراوا و نانوکپسول¬های حاوی دارو در سیستم دارورسانی و رهایش دارو ارائه بدهد. از طرفی الکترولیت¬های محدودشده در نانوحفرات الکترود متخلخل می¬تواند در طراحی و ساخت ابرخازن¬ها حائز اهمیت باشد. نتایج نشان می¬دهد که در یک حفره¬ی کروی سخت شامل سیال کره¬ی سخت در حضور نانوذره¬، به دلیل اثر انتروپی، ذره¬ی کوچک ترجیح می دهد در کنار دیواره¬ی حفره قرار بگیرد. در حفرات کروی با دیواره¬های جاذب سیال لناردجونز تمایل ذره¬ی کوچک به قرار گرفتن در مرکز حفره بیشتر است. برای مقایسه در مدل دیگری فرض شد که ذره در مرکز حفره¬ی کروی ثابت شده است و به این ترتیب تاثیر متحرک یا ثابت بودن ذره بر خواص سیال مطالعه شد. نتایج نشان می¬دهد که چگالی متوسط سیال کره¬ی سخت در حفره¬ی کروی سخت در حضور ذره¬ی متحرک و ثابت شده در مرکز حفره با افزایش اندازه¬ی ذره¬ی کوچک، کاهش می¬یابد و مقدار آن برای سیستم با ذره¬ی ثابت شده، به دلیل ناهمگنی شدید و اینکه ذره¬ی ثابت نقش دیوار خواهد داشت، بیشتر است. در مورد سیال لنارد جونز در هر دو مدل شامل ذره¬ی متحرک و ثابت شده در مرکز حفره با افزایش اندازه¬ی ذره¬ی کوچک به دلیل عامل انرژی چگالی متوسط کاهش می¬یابد. همچنین نشان داده شد که چگالی در کنار دیواره¬ی حفره¬ی کروی سخت برای سیستم شامل ذره¬ی ثابت شده در مرکز حفره رفتار نوسانی دارد. با افزایش اندازه¬ی ذره¬ی کوچک چگالی نقطه¬ی برخورد سیال در حضور ذره¬ی متحرک و ثابت شده در مرکز حفره کاهش می¬یابد. بررسی چگالی نقطه¬ی برخورد سیال لناردجونز در هر دو مورد ذره متحرک و ثابت شده در مرکز حفره رفتار نوسانی نشان می¬دهد. پدیده¬ی دیگری که در این رساله بررسی شد تراکم مویینگی سیال در حفره¬ی کروی در حضور ذره بود که مشاهده شد که ذره¬ی ثابت شده در مرکز حفره باعث می¬شود که این انتقال فاز در پتانسیل¬های شیمیایی کمتری نسبت به حفره¬ی کروی در حضور ذره¬ی متحرک و بدون حضور ذره اتفاق ¬افتد. تبدیل فاز در حفره با حضور ذره¬ی ثابت، در واقع به دلیل ناهمگنی شدید در چگالی سیال محدودشده در پتانسیل شیمیایی کمتری نسبت به دو مورد قبل اتفاق می¬افتد. همچنین نشان داده¬شد که با افزایش اندازه¬ی ذره¬ی کوچک پهنای منحنی تعادل مایع- بخار و دمای بحرانی کاهش می¬یابد. در این رساله اثر حضور ذره¬ی متحرک باردار در یک حفره¬ی کروی باردار بر مقدار بار خالص یونی درون حفره و ظرفیت ویژه¬ی انتگرالی بر اساس مدل محدود شده بررسی شده¬است. نتایج نشان می¬دهد که میزان بار خالص یونی درون حفره به بار و اندازه¬ی ذره¬ی متحرک، حفره و همچنین غلظت یون¬ها در توده بستگی دارد. اگر بار ذره¬ی متحرک و پتانسیل اعمالی به دیواره¬ی حفره هم¬علامت باشند، قدرمطلق بار خالص یونی در حفره با افزایش اندازه¬ی ذره در تمام محدوده¬ی پتانسیل الکتریکی به دلیل تاثیر حجم مستثنی شده ناشی از حضور ذره کاهش می¬یابد و مقدار آن از حفره¬ی بدون ذره¬ی متحرک کمتر است. در حالی¬که قدر مطلق بار خالص یونی و ظرفیت ویژه¬ی انتگرالی در حفره در حضور ذره¬ی متحرک با باری مخالف با بار دیواره¬ی حفره، در محدوده¬ای از پتانسیل¬های الکتریکی کم، به دلیل چگالی کم گونه¬های یونی و تاثیر بیشتر بار ذره، از قدر مطلق بار خالص یونی در حفره¬ کروی که ذره¬ایی در آن وجود ندارد بیشتر است. این محدوه با افزایش غلظت و کاهش انحنای حفره کاهش می¬یابد. همچنین نشان داده¬شد که با کاهش اندازه¬ی ذره¬ی متحرک و افزایش بار آن مقدار قدر مطلق بار خالص یونی و ظرفیت ویژه¬ی انتگرالی در پتانسیل¬های الکتریکی کم افزایش می¬یابد. در نهایت، جذب یون¬ها به داخل حفره در حضور ذره در غلظت¬های مختلف برای پیش¬بینی میزان انتقال یون از دیوار حفره بررسی شد. همچنین رقابت بین دو یون مثبت با بارهای مختلف (A^+ و C^(+2)) و اندازه¬ی یکسان در جذب در حفره¬ی کروی باردار در چهارچوب مدل اولیه¬ی محدودشده مورد بررسی قرار گرفت. در رقابت بین یون¬های مثبت برای ورود به داخل حفره، در اثر اضافه کردن الکترولیت نامتقارن به الکترولیت متقارن، شکل منحنی ظرفیت نامتقارن شده و در پتانسیل¬های الکتریکی کم عامل غلظت نقش دارد. در حالی که در پتانسیل¬های الکتریکی زیاد هر دو عامل بار و غلظت در جذب یون¬های مثبت با بار بیشتر تاثیر دارد. همچنین در غلظت¬های توده¬ای کم، انتخابگری در پتانسیل¬های الکتریکی کمتر اتفاق می افتد و با افزایش پتانسیل الکتریکی به دلیل بیشتر بودن بار یون¬های C^(+2) و برهم¬کنش بیشتر با دیواره، جایگز