黑磷（BP）是一种新型的半导体材料,因其卓越的光电性能而备受研究人员的关注。纳米级厚度的二维黑磷,也称为磷烯（Phosphorene）,可以通过简单的机械剥离从块状晶体制备。黑磷优越的性能,被认为可以填补石墨烯和二维过渡金属二硫化物之间的空白,其具备高载流子迁移率、可随原子层数调节的带隙、强大的光吸收特性、高比表面积以及各向异性等特性,在太阳能电池、储能、传感器、场效应晶体管、生物医药和环境保护等众多领域均有着很好的应用前景。不同维度的同一材料也具有不同的物理性质。以二维黑磷为基础,沿着不通晶向裁剪,可以得到两个典型边缘的黑磷纳米带:之字形黑磷纳米带（ZPNRs）和扶手椅形黑磷纳米带（APNRs）。由于量子限域效应和独特的边缘效应,黑磷纳米带在某些方面表现出比原始黑磷更为优越的性能。比如,理论研究证明具有合理尺寸大小的黑磷纳米带具有良好的可见光吸收特性和适合光解水的能带结构,未来在光解水催化制氢方面具有极大的应用前景。虽然黑磷纳米带的理论研究也有报道,但大都是基于杂化泛函理论方法完成的,虽然杂化泛函理论方法能够很好的描述体结构材料的电子结构,但针对低维材料而言,杂化泛函理论方法往往和实验以及基于格林函数的多体微扰理论方法具有很大的偏差,甚至得出相反的结论。在本论文中,我们采用了基于格林函数的多体微扰理论方法,通过GW近似方法探讨了不同尺寸的边缘改性黑磷纳米带的电子能带结构。我们计算并且研究了被氢（H）、氟（F）、氯（Cl）和类卤素化学基团（CN）钝化修饰后的黑磷纳米带的结构体系。我们计算的结果表明:1.黑磷纳米带的介电环境,比如纳米带自身的大小,纳米带的层数,以及纳米带的带边修饰物对其电子结构有重要的影响;2.在充分理解黑磷纳米带介电环境对其电子结构调控规律的基础之上,通过调控黑磷纳米带的取向以及带边修饰物,我们设计了几种具有适合光解水能带结构的基于范德华力的双层黑磷纳米带异质结;3.特别地,当异质结中的一个原子层相对另一层旋转90°时,这种双层结构异质结具有优良的综合光催化性能;4.另一方面,我们的计算结果也表明,黑磷纳米带即使是在自然条件下被部分氧化,依然具备光解水的能力。总之,我们不仅从微观上理解了黑磷纳米带介电环境对其电子结构的调控规律,同时从理论上预测了几种具有适合光解水能带结构的双层黑磷纳米带异质结,我们的研究为将来发展和制备完全由非金属元素构成的催化剂提供了理论指导和依据。