有机半导体材料导电性能介于金属和绝缘体之间。与传统半导体材料相比,有机半导体材料具有许多优点,例如：柔性好,制备工艺简单,成本低,可大规模生产利用。因为有机半导体具有如此多的优点,所以近年来有机半导体材料成为研究热点。有机半导体是分子晶体,最小的组成单元是一个有机分子,为了得到性能更好的有机半导体材料,我们可以在特定的位置增加或减少基团来修饰有机分子。衡量有机半导体材料性能的重要参数是载流子迁移率。本论文以密度泛函理论和Marcus-Hush理论为基础,利用Gaussian和ADF软件包,对有机半导体材料Benzothieno-Benzothiophene (BTBT)载流子迁移率与电荷输运微观物理参量——分子间电子耦合(电荷转移积分)与分子内振动耦合(电荷转移重组能),以及有机半导体材料内部分子堆栈结构参数(r,θ,γ)之间的关系进行理论研究。并推导其载流子迁移率各向异性方程,此方程可以用来有效预测有机半导体材料载流子迁移率极值及其方向,同时可实现基于BTBT设计高性能有机半导体材料。文中,我们以C8-BTBT, C10-BTBT和C12-BTBT为例讨论了BTBT衍生物的载流子迁移率。计算结果表明这三种晶体的空穴迁移率(μhole)远远大于它们的电子迁移率(μ electron),这说明它们是p-型有机半导体材料。当碳链长度由8变到12时,载流子迁移率也是增大的。载流子迁移率的增大可以归因于横向二聚体T和平行二聚体P之间角度θT1的增大。换句话说就是随着碳链的增长晶体结构堆积的更加紧密。这种简单的计算模型可以为以后设计性能更好的材料提供方法,例如通过修饰侧边碳链的长度来增加载流子迁移率。本文还利用密度泛函理论并结合过渡态理论研究了一种新型二氧化碳吸附和转化催化剂的催化机理。众所周知,CO2是地球上储量最丰富,最便宜的C1资源,它具有无毒,不燃烧,可再生等特点,但是,CO2也是主要的温室气体之一。基于这些特点,CO2化学已经吸引了全世界越来越多的关注,通过化学技术实现碳的捕获和高效转化是现如今研究利用CO2的主要途径。本文以密度泛函理论为基础用高斯09软件计算了环氧丙烷和CO2在席夫碱钴作为催化剂时的反应机理,计算结果表明各反应中间体的活化能都比较低也证明反应比较容易进行。