自碳纳米材料被发现以来,随着实验技术和理论计算方法的发展,纳米材料的研究也在不断深入。目前,纳米平面结构和纳米团簇的研究成为纳米科技领域的研究热点。由于硼原子的特殊性,硼烷纳米材料作为新的材料备受关注。近十几年人们对硼氧纳米材料的研究越来越多,但是对于纳米平面结构和硼氧纳米团簇的研究却相对较少,因此本课题组近几年专注于硼氧和硼硫纳米材料的研究。本论文主要基于密度泛函理论计算对BE（E=O,S）低维聚合材料进行理论研究。本论文共分六章。第一章简单介绍了纳米材料、团簇及纳米管的结构、性质、研究现状及研究意义。第二章介绍了密度泛函理论,对密度泛函理论的主要组成部分做了重点介绍。第三章在平面（BO）_n材料的研究基础上,展开了对硼氧纳米团簇的研究。实验通过B3LYP/DZP水平计算预测了B₂O₂的笼状（球状）寡聚物,笼状（球状）寡聚物多面体通过边缘中点的B-B键和连接顶点的三个氧原子构建。这种笼状寡聚物（低聚物）的稳定性在很大程度上取决于对应的多面体B_2nO_n（n=3,4,5）表面腔。研究发现所有这样的多面体低聚物比相应的平面结构具有更大的共聚能（E_c’s）,除了具有极高张力的最小（B₂O₂）₆四面体,其产生的原因源于该笼状结构是高度扭曲的结构,以及由于共平面内三个氧原子之间的电子排斥引起的应变的B₆O₃空腔。具有最高共聚能的（B₂O₂）_n球体包括具有B₁₀O₅空腔的五边形十二面体（B₂O₂）₃₀(c-B₃₀),具有B₈O₄空腔的截短的八面体（B₂O₂）₃₆(t-B₃₆-2)和具有B₁₀O₅空腔的截短的二十面体（B₂O₂）₉₀(t-B₉₀)。然而,较小的（B₂O₂）_n低聚物也将展出具有B₈O₄或甚至B₆O₃空腔的笼状结构,因为它们具有大的共聚能E_c（s）。第四章通过对锯齿型纳米管、扶手椅型纳米管和手性结构纳米管三种硼氧纳米管进行优化和计算,得出锯齿型纳米管的稳定性是最好的。在此基础上,研究了锯齿型纳米管的结构演化过程。在演变过程中对锯齿型纳米管的几何结构和电子特性进行了研究,结果表明随着纳米管中B₃O₃结构单元数目的增加,纳米管长度和直径的增长,纳米管的稳定性越来越高,最后实验预计硼氧纳米管的共聚能（E_c）趋向于一个固定值（70.00kcal/mol）。第五章着重研究了一系列（B₂S₂）_x聚合物结构,由于S原子和O原子同属第六主族,硫化硼簇具有与氧化硼簇相似的几何形状和电子结构。本章基于密度泛函理论研究了一硫化硼聚合物通过硼硫二聚体（S≡B-B≡S）合成低密度多孔聚合物（B₂S₂）_x材料的理论机制细节。第六章对本文的总结与展望。本文重点研究了BE（E=O,S）低密度多孔聚合物材料的理论合成机制。实验结果为探究BE（E=O,S）纳米材料提供了理论指导,并对本研究的后续可持续工作做了展望。