世界能源短缺引发的社会动荡以及化石燃料燃烧造成的环境污染问题越发严峻。由此人们试图去探寻清洁无污染的可持续能源。由于热电器件能够实现热能到电能的直接转换,因此人们对热输运及热电领域展开了广泛的研究。在本文中,通过第一性原理计算对Boltzmann输运方程(BTE)的求解,我们对类石墨烯Ⅱ-Ⅳ主族(BeO,MgO,CaO,SrS和SrSe)材料的热输运性质以及汞与Ⅳ主族元素化合物的热输运以及热电性能进行了系统地研究。本文一方面介绍了 5种类石墨烯Ⅱ-Ⅳ主族(BeO,MgO,CaO,SrS和SrSe)材料的热输运性质。研究发现,在300K下,BeO,MgO,CaO,SrS和SrSe的晶格热导率分别为118.68,42.48,1 1.13,3.33和3.09 W/mK,这远远低于石墨烯的晶格热导率。其中SrS和SrSe的晶格热导率更是远远低于大部分的二维材料。进一步的分析表明:SrS和SrSe大的原子质量导致了其低的声子群速度,从而大大降低了其晶格热导率;同时SrS和SrSe强的非谐性与更多的声子散射通道增强了声子的非谐三声子散射,进一步降低了其热导率。此外,借助于声子平均自由程、纳米线宽度与晶格热导率的关系,我们也对晶格热导率的尺寸依赖性进行了研究,这为热电纳米材料的设计提供了理论基础。另一方面介绍了汞与Ⅵ主族元素化合物(HgX,X=O,S,Se,Te)的热输运以及热电性质。研究发现,α-HgO和α-HgS在室温下的晶格热导率非常低,大约是0.6W/mK,是传统热电材料PbTe的30%左右。同时α-HgS功率因子S~2o的值非常高,因此α-HgS具有一个良好的热电性能,其热电品质因数ZT值达到了 1.28。然而α-HgO由于较低的S~2o使得其ZT值仅仅只有0.58。另外,对于β-HgS,β-HgSe和β-HgTe来说,它们室温下的晶格热导率比PbTe都要高,因而限制了它们的热电应用。