气溶胶不仅带来了严重的大气环境污染问题,还潜在地影响了气候变化和人体健康,它的主要来源为新粒子形成,而成核是新粒子生成的初始阶段和关键步骤。硫酸和甲胺已被证实是重要的成核前驱体,且有机羧酸可能参与预成核团簇的形成从而促进大气中新颗粒的生成。但由于大气环境的多样性和水分子的普遍存在,涉及硫酸、有机酸、甲胺和水的多组分关键团簇的结构信息、预成核团簇的形成路径以及团簇的水合影响机制仍不清楚,且获取较为复杂的大型团簇结构也比较耗时。因此,需要寻找更快速准确的方法来得到团簇结构信息。本文的具体工作如下:1.基于100原子水平的大气团簇数据集（ACDB）,分别测试了半经验方法和不同的GGA泛函对大气团簇体系的适用性,发现与DLPNOCCSD（T）/aug-cc-p VTZ结合能比较,半经验方法中GFN1-x TB具有最小的均方根偏差,GGA泛函中M06-2X具有最小的均方根偏差。故采用GFN1-x TB进行团簇初优化以探索不同的稳定构型,M06-2X进行团簇精确优化构建了乳酸（lactic acid,LA）/三氟乙酸（Trifluoroacetic acid,TFA）-甲胺（methylamine,MA）-硫酸（sulfuric acid,SA）-水（Water,W）团簇集,并解释了相关簇在多达4个水分子存在下的相互作用以及水和有机酸对团簇分布的影响。2.对于LA-MA-SA-W体系,乳酸的水合增强了其与硫酸的相互作用,降低了其与甲胺的相互作用,（LA）（MA）水合团簇以及甲胺水合团簇增强了乳酸-甲胺-硫酸-水体系的相互作用。（LA）（SA）、（LA）（MA）、（LA）（SA）（MA）水合团簇分布对湿度变化较为敏感,在所有湿度范围内,其主要的团簇分布分别为无水合团簇与一水合团簇、无水合团簇与一水合团簇和二水合团簇。3.对于TFA-MA-SA-W体系,三氟乙酸的水合增强了其与硫酸的相互作用,降低了其与甲胺的相互作用。甲胺水合团簇增强了三氟乙酸-甲胺-硫酸-水体系的相互作用。TFA的加入增加了甲胺的水化能力,但降低了硫酸和（SA）（MA）团簇的水化能力。（TFA）（SA）、（TFA）（MA）、（TFA）（SA）（MA）团簇的主要团簇分布分别为三水合团簇、无水合团簇和二水合团簇。4.以丙酮-甲醇为例,尝试用量子团簇平衡（QCE）模型预测液相热力学性质。和传统活度系数模型如NRTL相比,发现QCE能够重现纯物质的沸点、密度、蒸发焓以及混合物的超额Gibbs自由能,但由于拟合数据的参数较少,其准确度尚不及传统活度系数模型。