中文摘要：

本项目研究了多种元素及其掺杂体系的纳米结构的相对稳定性, 重点研究了它们的纳米管,纳米笼子以及纳米线的相对稳定性,生长模式; 这些纳米结构与一些小分子的相互作用;一些独特的纳米结构形成稳定的纳米线的条件和方法以及稳定机理等,通过三年的研究，达到项目预期的目的，取得丰硕的成果。1)在对Ru纳米结构的研究中发现了一种独特的生长模式，其中Ru8， Ru_12等团簇是形成Ru纳米线的理想单元,通过适当掺杂，比如Fe原子，Fe原子之间将以铁磁耦合的方式相互作用,从而可以形成磁性纳米线, 具有良好的物理化学属性, 比如催化效果；2)我们的研究结构表明: W@Si12团簇具有稳定的电子结构,独特的化学稳定性质,是一种芳香性分子,是形成一维硅纳米线的理想构筑单元。3)我们还重点研究了一种元素形成单壁纳米管的基本条件，得到一些普适的规律。我们的研究结果为人们设计和制备一些独特的纳米结构提供重要的理论借鉴。 4)在研究这些独特的纳米结构的电子结构和物理化学性质时,我们还重点研究了这些纳米结构与O2或CO2的相互作用规律。期望我们的上述理论研究结果能够为设计,制备和应用一些功能型纳米结构做出重要的理论指导。