近几年，随着对碳富勒烯、碳纳米管及石墨烯等研究的不断深入，元素周期表中与碳相邻的硼元素，以其轻质、缺电子等特点，引起了人们的广泛关注，如小尺寸的硼团簇、硼纳米管、硼富勒烯及类石墨烯的二维硼片等。本文基于密度泛函理论研究了B32团簇的各种结构及其稳定性，并研究了α-硼片和Z(1/12)硼片的储氢特性。主要结果如下:　　 (1)在广泛搜索的B32团簇的稳态结构中，交错的双环结构被证明是最稳定的。此外，我们还发现了四种亚稳态结构。构造了一种新型的B32橄榄球结构，以此结构作为“胚芽”，进一步构造了一系列细的纳米管。　　 (2)研究了碱土金属AEM(Be、Mg、Ca)原子修饰2×2α-硼片的储氢性质，发现Ca原子修饰α-硼片是理想的储氢材料。计算结果表明，从Ca到α-硼片存在着电荷转移。2个Ca原子分布在α-硼片的空位两侧，每个Ca原子可以吸附4个H2，平均吸附能为0.133eV，储氢质量密度为8.77wt.％。氢分子的吸附主要是通过静电相互作用及Ca的3d轨道和H的s轨道间的杂化作用。　　 (3)2×2Z(1/12)硼片双侧吸附H2的平均吸附能为0.103eV，储氢量只有3.3wt.％，主要是物理吸附;Li修饰Z(1/12)硼片后，每个Li可以吸附4个H2，平均吸附能为0.247eV，储氢质量密度达到了10.8wt.％，差分电荷密度分析表明，储氢机制主要是极化作用和轨道杂化作用。理论计算结果表明Li修饰Z(1/12)硼片有望成为一种高效理想的储氢材料。