锰元素在我国有着较为丰富的矿藏,其中黑锰矿的主要化学成分为四氧化三锰。同时四氧化三锰纳米材料因其特有的物理、化学性能,被广泛应用于制备催化剂、电池以及传感器。众所周知,表面的形貌与性质对于其使用性能以及纳米材料的合成至关重要。为了更为可控得制备和充分地利用四氧化三锰纳米材料,其表面性质一直是一个备受关注的研究方向。本文主要通过密度泛函理论对四氧化三锰的表面进行了计算,确定了其表面的稳定结构,并得到其表面能与环境化学势的关系。为探索形貌可控的四氧化三锰纳米颗粒的合成条件提供了支持。并对计算结果进行详细的分析,研究了四氧化三锰表面态密度等特性。为解释四氧化三锰纳米颗粒的物理性能提供了支持。另外对一种特殊形貌的四氧化三锰纳米颗粒使用透射电子显微镜进行了表征,并以密度泛函理论计算得到的模型为基础进行了相应的多层法透射电子显微镜图像模拟。并对部分发生粘连的纳米颗粒间的界面进行了表征,之后以表征结果为基础建立了界面模型并进行了第一性原理计算与图像模拟。确定了第一性原理计算结果与四氧化三锰纳米颗粒形貌与表面等特征的关系。