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本论文采用第一性原理计算方法,对NinCu(n=1-12)和Ni38-nCun(n=1,2,6)以及CunNi(n=1-12)和Cu38-nNin(n=1,2,6)团簇进行了系统研究,优化并分析了它们的几何结构和电子结构,重点研究了CunNi和NinCu(n=1-12)合金团簇的电子结构和化学活性。对NinCu(n=1-12)合金团簇的计算结果表明:Cu原子在最稳定的NinCu团簇中并不倾向于占据表面高配位数的位置。一个Cu原子掺杂到Nin团簇中并没有使Nin-1Cu合金团簇的态密度和d-band center等电子特性相比于纯的Nin团簇的发生大的变化,说明铜镍合金团簇的电子特性取决于掺杂的浓度。而对CunNi(n=1-12)团簇的研究结果表明,Ni原子在最稳定的CunNi(n=1-12)团簇中倾向于占据高配位的位置,并且随着尺寸的增大,Ni原子逐渐陷进CunNi团簇的里面。有趣的是,Ni-Cu的成键特性呈现出明显的量子振荡的特点,在CunNi团簇中,当n是奇数时,掺入的Ni原子与周围的铜原子形成一个明显较短的键,并且该键呈现出明显的共价键的特性；而当n是偶数时,Ni原子与周围的铜原子形成两个比较短的键,并且这两个键也呈现出共价键的特性。随着合金团簇尺寸的增大(从CunNi团簇过渡到块体),Ni-Cu之间的相互作用过渡到金属性结合。尽管CunNi合金团簇与纯的Cun团簇具有相似的几何构型,但是掺入的Ni原子对其电子结构的调制作用却很明显,比如:态密度、d-band center、最高占据分子轨道与最低非占据分子轨道的能隙以及磁矩等。由于掺杂的Ni原子的3d电子与Cu原子的4s轨道的自由电子相互作用,从而使得CunNi合金团簇的磁矩呈现出奇偶振荡的特点。更重要的是,研究发现它们对CO2吸附的化学活性取决于合金体系d-band center的位置,这些研究结果表明,我们可以通过“合金化”的调制作用来控制一些纳米结构的电子结构和其化学活性,比如催化性能。我们的研究结果对设计和制备新型的高效CO2催化剂具有重要的理论借鉴意义。