随着电子器件越来越微型化、集成化发展,单位面积上功耗的增加使得产生的热量也随之增加,实现对热量高效合理的控制有着极其重要的意义。此外,面对即将到来的能源危机以及环境问题,开发清洁的、无污染的新能源迫在眉睫,热电材料由于可以将热能转换成电能受到了人们的广泛关注。本论文主要在几种典型二维材料热能调控、热电性能转换及调控展开了一系列研究。通过合理的结构设计,我们可以实现热能的高效调控,为新型热功能材料的设计提供了一种思路。并且通过外加应变、表面功能化以及形成异质结,我们使得热电材料的热电性能显著提升,具体研究如下:首先,我们采用分子动力学的方法研究了十二种纳米多孔石墨烯的导热系数,结果发现相比于石墨烯,纳米多孔石墨烯的热导率显著降低,数值上低一到两个数量级。迄今为止,热超构材料的构造主要是基于金属/聚合物这类宏观复合物结构。在本工作中,我们将热超构材料的概念扩展到二维石墨烯为基础的系统,主要是因为石墨烯具有快速的响应速度,这就与传统的三维超材料形成了对比。通过将石墨烯与纳米多孔石墨烯人工的按照特定顺序排列组成复合材料,我们设计出了三种具有特殊物理意义的超构材料。并且采用有限元方法模拟了这些结...