碳纳米管与类金刚石膜都是当今科学界关注的热点材料，对它们独特结构和性质的研究具有重要意义。实验上对单壁碳纳米管的修饰与分离已经作了大量研究，但理论研究较少，本文用量子化学方法研究了一系列有机分子与单壁碳纳米管间的相互作用；对类金刚石膜膜间摩擦性质，实验上已经有了大量研究，但由于类金刚石膜的结构无法确定，理论研究很少，本文设计了较合理的理论计算模型，来研究膜间摩擦性质。具体研究内容及主要结果如下：第一部分用密度泛函方法研究了萘、蒽、丁省、并五苯和芘五种稠环芳烃分子与(13，0)和(7，7)两种单壁碳纳米管间的相互作用，结果表明有效相互作用面积及六元环重叠程度是影响二者之间相互作用的重要因素。直线型稠环芳烃与(7，7)扶手椅型单壁碳纳米管复合最有利，相互作用更强，丁省和并五苯与(7，7)和(13，0)两种碳纳米管的吸附热差别分别为：0.084、0.090eV，表明二者可以用来拆分以(7，7)为代表的扶手椅型单壁碳纳米管和以(13，0)为代表的锯齿型单壁碳纳米管。第二部分用密度泛函方法研究了丫啶橙、茜素红、金橙G、罗丹明B、二碘荧光黄和溴百里香酚蓝六种染料分子与(13，0)单壁碳纳米管间相互作用，结果表明染料是否带电荷是影响染料分子与碳纳米管相互作用的重要因素，带电荷的染料分子与碳纳米管相互作用更强，并且带电荷量越大越有利；由于染料分子与单壁碳纳米管之间是分子间相互作用，染料分子构型也是影响其与单壁碳纳米管相互作用的因素之一，平面型染料分子更有利。最后一部分用密度泛函方法研究了一系列类金刚石膜的膜间摩擦力，结果表明类金刚石膜的表面状态，类金刚石膜所处的气氛环境都是影响其摩擦力的因素。真空气氛中，表面氧桥模型的摩擦力小于表面氢饱和模型的摩擦力；表面氢饱和类金刚石膜模型在吸附一层氮气时的摩擦力小于在真空气氛时的摩擦力。