本项目按研究计划进行，主要研究内容包括：理论方法与计算程序的发展、固体表面吸附体系的理论研究和非常规表面体系的理论表征。重要研究成果或进展包括：(1) 提出了一种线性标度计算外电场作用下周期体系电子结构的理论，一种线性标度计算Wannier函数的算法，以及用线性标度方法计算前线轨道的方法，大大拓展了线性标度计算方法的应用范围。(2) 提出了新一代的高精度普适泛函，包含占据和非占据态信息，克服了目前通用泛函在共价分子生成热、反应能垒和弱相互作用等多方面缺陷，是目前国际上最准确和最普适的泛函之一。(3) 建立了一个结合遗传算法和神经网络算法的计算模型（X1），有效地改善B3LYP的热化学计算精度。(4) 首次设计并实现了双功能集成的单分子器件，发展了新的理论计算方法和统计模型，解释了分子器件中的非整数隧穿电子激发现象。(5) 对石墨烯进行一系列理论表征和有效的量子调控，实现其半金属性，并揭示了石墨烯的氧化切割机理。项目执行期间发表研究论文80余篇，30余次应邀在国际系列会议上作大会和特邀报告。培养博士12名，硕士7名。