二维硼纳米材料以其独特的几何结构和电子性质在环境保护、能源、电子材料等领域有潜在的应用价值。本研究使用第一性原理密度泛函计算,研究了三方面内容。第一个研究是以B36和B35团簇为基本结构单元构建了两类新型的二维硼纳米材料α6和β14,共计十个异构结构,并利用计算得到的结合能分析了它们的热力学稳定性,同时使用前线分子轨道、差分电子密度和态密度定性地分析了它们的成键特征。此外,也计算了这两类平面的功函,并与石墨烯等常用材料进行了对比研究。第二个研究的是Li修饰硼α平面(Lin/BBST)体系。在优化其几何结构的基础上,计算了它们的结合能、电子结构和功函。利用计算的结合能选择了十四个Lin/BBST吸附结构,并探讨了它们的热力学稳定性和体系的稳定化机制。研究中也揭示了Li浓度和修饰构型对这些体系功函的影响,并采用静电势方法进行了进一步的验证和分析。此外,研究中还讨论了修饰后真空能级和费米能级移动对功函变化的影响,并进一步探讨了Li修饰可以调控功函的内在物理机制。第三个研究内容是对四个单侧吸附的Lin/BBST体系的场发射性能的计算与评估。计算中首先考查了电场的存在对单侧修饰Lin/BBST几何结构的影响,给出了结合能、电荷、能级、HOMO轨道、LUMO轨道和DOS,并利用结合能评估了体系的热力学稳定性,同时研究了电场存在时影响结合能变化的主要原因。此外,使用电场条件下计算的功函和电离能预测了BBST和单侧吸附Lin/BBST的场发射性能,并利用电子结构分析了Lin/BBST的场发射增强机理。相关的理论研究一方面在硼二维纳米材料家族中增添了新的结构,为推动硼二维和一维纳米材料的研究提供了新的体系,另一方面为设计功函可控的二维和一维纳米材料,以及纯硼二维纳米材料在场发射器件中的应用提供了理论支持。