团簇作为微观或亚微观层次上有限原子的聚集体，是介于气态和凝聚态之间的一种新的物质形态。对团簇结构与性质的研究不仅可以深入了解其本身的性质，而且有助于进一步理解物质从微观到宏观过渡具有重要作用。理论上要想充分研究团簇的各种性质，首先要确定团簇的基态几何结构。团簇结构存在许多异构体，并且异构体的数目随团簇尺寸的增大迅速增长，因此团簇结构的寻找是非常困难的，这一问题被人们称为是NP-hard问题。目前人们已经研究得出了多种计算团簇结构的方法，如跳坑算法、遗传算法、经验势算法等。本文采用密度泛函理论方法（DFT）对质子化氨水团簇H⁺（NH₃）₅（H₂O）_1-3、NH₄⁺NH₃（H+₂O）₃和H⁺（NH₃）₅（H₂O）_n（n=1-3）进行了结构优化和频率计算，确定了团簇的稳定结构，并进一步研究了不同能量排序下稳定结构的特点和振动频谱。在本文的分析探究中，发现多个氨分子的质子化氨水团簇中，按总能量的排序与零点修正后的能序会不一样，同时常温常压下的自由能的能序也会变化。通过深入分析归纳各个能序特点，发现这三种排序都有着各自的特点，这为今后更好的认识小分子团簇在不同环境下稳定性的变化提供了可参考依据。在随后的红外光谱探究中，通过观察分子的振动，发现氨分子的确对团簇体系有着重要的影响，体系振动最强处，均是氨分子与铵离子相作用的N—H键引起的。本文的主要内容有：第一章：介绍了团簇的基本概念、分类、主要性质以及其研究的主要方向、现状、意义、前景等。第二章：介绍了本课题研究中所使用的理论和计算方法，包括薛定谔方程和变分原理、密度泛函理论、振动频率和红外光谱等。第三章：利用密度泛函方法（DFT/B3LYP）方法对H⁺（NH₃）₅（H₂O）_1-3团簇进行结构优化，最终得到B3LYP/6-311++G（d,p）水平上的8种稳定结构。发现NH4+依然像在单个氨分子的质子化氨水团簇中一样，处于一种核心地位，其他分子通过氢键与NH4+相作用，形成稳定的结构。由于增加了一个NH₃分子，结构中新出现了NH₄⁺与NH₃相互作用的N—H…N键，发现凡是存在这种键的体系，结构稳定性较好。第四章：利用密度泛函方法（DFT/BLYP）对NH₄⁺NH₃（H+₂O）₃团簇初结构进行结构优化和频率计算，得到其稳定的结构并分析了不同能量排序的特点。发现这三种排序都有着独特的特点，这为今后更好的认识小分子团簇体系在不同环境下稳定性的变化提供了可参考依据。第五章：利用密度泛函方法（DFT/BLYP）对H⁺（NH₃）₅（H₂O）_n（n=1-3）团簇初结构进行结构优化和能量计算，发现在具有五个氨分子的质子化氨水团簇中，其稳定结构是水分子和氨分子均等的分布在各壳层，而非之前氨分子先结合在第一壳层的特点。