近年来,由于二维材料具有优异的物理化学性质,受到了各领域研究人员的广泛关注。越来越多的二维材料得到了实验的成功制备,从而逐渐走向了实际的应用。由于新型电子器件及设备的尺寸逐步向微纳米尺度发展,其热管理和能量转换问题面临着巨大的挑战。特别地,由于微纳尺度热输运与宏观热输运的物理现象及原理截然不同,目前材料微纳尺度的热输运问题亟待解决。优异的热物性使得二维材料成为未来理想的散热材料、热电材料及绝热材料。了解二维材料的声子热输运特性对于设计新型二维材料和发展二维材料的应用非常重要。目前,虽然有诸多工作研究了二维材料的热物性及其调控方法。但是,目前研究人员往往致力于研究单层二维材料,而忽略了多层二维材料、二维材料基底效应、层间相互作用力等对二维材料热输运的影响。因此,目前关于相互作用力影响二维材料热输运的研究较为缺乏。本文主要采用了基于密度泛函理论的第一性原理计算求解玻尔兹曼输运方程的方法,系统地研究了单、双层五边形石墨烯的热导率应变响应、层间相互作用力对双层石墨烯和石墨热导率的影响、弱相互作用力二维材料及薄膜与衬底间界面热输运问题,主要得到了以下结论:首先,我们研究了单、双层五边形石墨烯热导率的应变响应。我们发现了单、双层五边形石墨烯在拉伸应力下,热导率的变化规律具有差异性,即两者的热导率随拉应力的增加先增加后降低,而双层五边形石墨烯的热导率降低更多。造成这一差异的原因是层间相互作用削弱了双层五边形石墨烯某些超低频声子模式的声子弛豫时间。因此,通过施加应变的手段可以有效调控双层五边形石墨烯的热导率,其在未来热管理领域有着巨大的应用潜能。其次,我们深入研究了层间相互作用对双层石墨烯和石墨热导率的影响。通过增强双层石墨烯与石墨的层间相互作用力,双层石墨烯的面内热导率得到削弱,而石墨的面内热导率变化很小,面外热导率成倍增加。双层石墨烯声子的非简谐性受到层间相互作用力的影响,增强了声子散射,从而削弱了其面内热导率。层间相互作用力也增强了石墨面外方向的声子群速度,使得石墨面外方向热导率成倍提升。因此,结果也表明了层间相互作用力对层状二维材料热导率影响的不可忽略性。接下来,研究了弱相互作用力的新型二维三磷化物（InP₃、GaP₃、SbP₃和SnP₃）的热物性和热电性能。通过对二维三磷化物的电子能带结构、声子色散关系、热导率、载流子迁移率、热电性能等的系统分析,表明这类新型二维材料具有超低的热导率、高的热电优值。因此这类新型二维三磷化物在热电等领域具有巨大的应用前景。最后,研究了几种常见基底与立方III-V硼化合物BX（P、N、As、Sb）间的界面热导。发现界面材料间的声子态密度、界面材料的原子质量、声子角频率及光谱热通量等匹配度对界面热导的大小皆有不同程度的影响。提出了削弱界面热阻的理论方法,为寻找调控界面热导的可行方法提供重要的理论依据。