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氨硼烷(NH3BH3, AB)具有氢含量高(19.6wt.%)和良好的热稳定性的优点而成为新型的储氢材料,在实验和理论上,人们研究了氨硼烷及其衍生物的结构和性质。本论文采用密度泛函理论(DFT),研究了两类氨硼烷类化合物的结构和储氢性质：一是灯笼状氨硼烷类化合物；另外一个是BN单元取代环烷烃的杂环化合物与LiH/NaH的脱氢反应。主要的研究内容包括如下三个方面：1.在氨硼烷的基础上,我们设计了19种灯笼状氨硼烷类衍生物,采用B3LYP/6-311++G**和MP2/6-311++G**方法研究化合物B2N2H6(XH2)3(X=C、Si和Ge)及其异构体的结构和振动频率,发现在这两种方法下三类化合物最稳定的构型分别为H3NB(CH2)3BNH3、H3BN(SiH2)3BNH3、H3NB(GeH2)3BNH3,表明采用B3LYP/6-311++G**方法研究笼状氨硼烷类化合物是可行的。因此,在该方法下研究了其它16种灯笼状化合物(B2N2H6(C2H2)3. B2N2H6(C2H4)3、B2N2H6(C6H6)、B2N2H6(NH)3、B2N2H6(B3N3H6)、B2N2H6(BH)n(n=3-5、8和10)、B2N2H6(B)n (n=4、6)、B2N2H6(B)5及B2N2H6(X)3(X=O、S和Se))的结构和稳定性,进一步我们计算了这19种化合物的芳香性、电子光谱和热力学性质。计算结果表明,除离子化合物H3NB(B)5BNH3的能隙值为1.53eV外,其它18种化合物的能隙值在2.81和5.88eV之间,计算的NICS(0)表明化合物H3NB(C2H2)3BNH3、H3NB(C2H4)3BNH3、H3NB(C6H6)BNH3和H3NB(B3N3H6)NBH3的芳香性较弱,其它化合物的芳香性较强,其中化合物H3NB(B)4BNH3芳香性最强,它的NICS(0)值为-78.62。电子光谱计算表明除化合物H3NB(B)4BNH3和H3NB(B)5BNH3-的第一激发波长值大于700.00nm外,其它17种化合物的波长在220.00和422.00nm之间,同时,计算得到了0K和298K时19种化合物的生成焓。2.在B3LYP/6-311++G**和B3LYP/aug-cc-pVTZ水平下,我们研究了环烷烃CnH2n(n=3-6)的稳定构型与LiH/NaH的脱氢反应焓变,研究发现虽然在这两种水平下计算的反应焓变值非常接近,然而在B3LYP/aug-cc-pVTZ水平下计算的298K时H2、LiH、NaHH及CnH2n(n=3-6)的生成焓值(ΔHft)与实验值较接近,其值分别为-1.2、32.6、33.1、11.9、7.7、-14.4及-23.5kcal·mol-1。因此采用该方法研究了BN取代的杂环化合物Cx(BN)yH2x+4y (x=1-4, y=1; x=1-2, y=2; x=0;y=2-3)与LiH/NaH脱氢反应的热力学性质。计算表明,环烷烃CnH2n (n=3-6)与Li/NaH的脱氢反应焓变皆大于10.0kcal-mol-1,而BN取代的杂环化合物与一个或多个LiH/NaH脱氢反应焓变皆小于16.0kcal·mol-1,说明BN取代的环烷烃降低了脱氢焓变,使脱氢反应更容易进行,因此该类化合物可作为潜在的储氢材料,并且LiH与杂环化合物的脱氢反应比NaH与化合物的反应在热力学上更易发生。3.在B3YP/aug-cc-pVTZ水平下,我们采用自然布居分析和AIM方法研究了杂环化合物Cx(BN)yH2x+4y (x=1-4, y=1; x=1-2, y=2; x=0; y=2-3)的化学成键性质,Wiberg键级数(WBI)表明B、N原子皆采用sps杂化且符合八隅规则,AIM分析得到BN)2H8、C3(BN)H10、椅式(BN)3H12和C4(BN)H12中的C-N和C-B为共价键,而B-N为配位键。