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由于氮化硼（BN）和碳化硅（SiC）纳米材料具有独特的电子结构和优异的物理化学性质，使其在气体传感和生物医学领域有着广阔的应用前景。然而，相对于碳纳米材料，对氮化硼和碳化硅纳米材料的研究工作还比较少。本文基于密度泛函理论研究了BN纳米材料与甲醛分子的相互作用，分析了加入额外电荷后 BN纳米材料对甲醛分子的吸附与解离过程；研究了SiCNT纳米管与甘氨酸分子及其自由基的相互作用，分析了吸附后其对SiCNT电子性质的影响，并在此基础上讨论了SiCNT可能在生物医学领域中的应用。本文主要工作如下： （1）采用密度泛函理论（DFT）系统地研究了有毒气体甲醛（HCHO）与BN纳米材料（BNNT和BN sheet）的相互作用。研究发现HCHO分子在中性的BN纳米材料上的吸附为弱的物理吸附，这限制了BN纳米材料作为HCHO分子气体传感器的应用。本文通过对BN纳米材料引入额外电荷，计算发现，额外引入的电荷集中在BN纳米材料上B原子的空穴中，这使其具备了提供电子的能力，可以转移电子给予路易斯酸性质的HCHO分子，因此甲醛分子可以被化学吸附在BN纳米材料上。且随着BN纳米材料中引入电荷的增加，其对甲醛分子的吸附能力逐渐增强。研究结果表明，引入额外电荷后BN纳米材料可以化学吸附HCHO，这为BN纳米材料实际应用于HCHO分子气体传感器提供了重要的理论指导。 （2）采用密度泛函理论（DFT）系统地研究了甘氨酸分子及其自由基与SiCNT的相互作用。计算发现单个甘氨酸分子可以通过单齿、环加成和解离三种方式化学吸附在（8,0）SiCNT管壁，且均为化学吸附；（n，0）（n=7,8,9,10）SiCNT管壁最多可以化学吸附n个甘氨酸分子，表明SiCNT对甘氨酸分子有很强的吸附能力。对于甘氨酸两个脱氢自由基（N原子脱氢和α-C原子脱氢），计算发现它们也都可以稳定吸附在SiCNT管壁。以N原子为中心的自由基吸附可使SiCNT由半导体转变为半金属（half-metal），而以α-C为中心的自由基吸附则使其表现出p-型半导体性质。此外，文章还计算了甘氨酸分子在SiCNT内腔的封装，发现甘氨酸分子在（7,0）和（8,0）SiCNTs的封装为吸热反应，在热力学上不容易进行。而封装在（9,0）以及（10，0）SiCNTs时为放热反应。表明甘氨酸分子在SiCNTs中的临界封装管径为9.05?，也就是（9,0）SiCNT。上述的研究可为SiCNT制备基于纳米材料的生物医学电子器件提供重要的理论指导。