大气气溶胶不仅能形成雾霾天气对人类健康产生负面影响,而且能通过吸收和反射太阳辐射和改变云层形成直接和间接地影响气候。然而,研究人员在分子层面上并没有完全理解气溶胶是如何形成的,从而成为大气模型和气候预测最大的不确定性来源之一。有证据表明硫酸是气溶胶成核的重要前驱体,但目前尚难以确定在硫和汞复合污染下Hg及化合物能否促进硫酸气溶胶形成。首先,本文建立15种团簇模型,包括（Hg）（H₂SO₄）（H₂O）₃₀、（HgCl₂）（H₂SO₄）（H₂O）₃₀、（Hg₂Cl₂）（H₂SO₄）（H₂O）₃₀、（HgO）（H₂SO₄）（H₂O）₃₀、（Hg⁺）（H₂SO₄）（H₂O）₃₀、（HgSO₄）（H₂O）₃₀、(Hg²⁺)（H₂SO₄）（H₂O）₃₀、（Hg）（H₂O）₃₀、（HgO）（H₂O）₃₀、（HgCl₂）（H₂O）₃₀、（Hg₂Cl₂）（H₂O）₃₀、（Hg⁺）（H₂O）₃₀、(Hg²⁺)（H₂O）₃₀、（H₂SO₄）（H₂O）₃₀、（H₂O）₃₀。然后使用自洽紧束缚量子化学方法GFN2-xTB和密度泛函方法B3PW91从大量的结构中筛选出自由能最低的结构,并得到各个团簇模型的结合能和热力学函数。为了精确计算团簇的结合能,构建了针对本项目的测试集。使用MP2/aug-cc-pVTZ方法优化出几何结构,然后用标准CCSD（T）/CBS方法计算结合能,并以此结合能为标准筛选密度泛函方法。得出最优方法是ωB97M-D3（BJ）,其RMSD和MAX为0.46、0.93 kcal/mol,都在1 kcal/mol化学精度以内。为了避免BSSE带来误差,对于15种团簇模型选用ωB97M-D3（BJ）/def2-QZVPP精确计算结合能,从而得到较准确的热力学函数值。最后,通过分析15种大气气溶胶团簇模型的热力学函数可以发现,硫酸能够促进气溶胶团簇的形成,这与前人的结论一致。而单质Hg和Hg₂Cl₂难以和水形成（Hg）（H₂O）₃₀团簇,即使在汞和硫复合污染条件下,单质汞也不会促进（H₂SO₄）（H₂O）₃₀团簇形成。而氧化汞和硫酸汞,我们发现无论是单一汞污染或者是汞与硫复合污染的情况下,氧化汞和硫酸汞对团簇形成有较强的促进作用,而同是二价汞的氯化汞影响却较小。在极端条件下产生的二价汞离子对团簇形成有强烈的促进作用,超过了氧化汞和硫酸汞的影响,但一价汞离子对团簇的影响较小。并且所有体系在对流层和平流层的温度区间,所有的团簇都能够自发形成。