在金属配合物发光材料的分子设计领域,由于理论研究可准确预测配合物光谱性质和相对实验研究的低消耗,逐渐成为科学研究的焦点和热点。本文采用从头算(ab initio)、密度泛函理论(Density functional theory)和含时密度泛函理论(Time-dependent density functional theory)方法研究了系列C、N、S配体杂化二价金属离子(Hg2+、Cd2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+)配合物的基态和激发态结构以及光谱性质；计算中考虑重金属相对论效应,并采用连续极化介质模型模拟溶剂化效应。研究表明,金属配合物的特征吸收和发射为金属修饰的配体内电荷转移(Intraligand charge transfer, ILCT)跃迁属性,其中C杂化金属配合物(芴酮基炔化汞)的ILCT来源于π→π*,而N和S配位(吡啶亚氨基香豆素、苯并噻唑)金属配合物中则同时混有n→π*跃迁。配体单元数目增减、配体取代基修饰以及金属中心离子变换可调控光谱峰的跃迁能,但不改变跃迁本质。论文揭示了金属的修饰作用可使得有机配体良好的荧光性质转变为金属配合物良好的磷光性质。因此,金属配合物应兼具有机和无机发光材料的双重特性。