本文运用第一性原理计算，以二氧化氮阳离子（NO₂⁺）为例系统地研究了阳离子对单壁碳纳米管（SWNTs）的选择性吸附作用。研究发现NO₂⁺吸附在SWNTs上的束缚能依赖于NO₂⁺的浓度，SWNTs的直径和电子结构。NO₂⁺吸附在每一根SWNT上的束缚能都随着NO₂⁺浓度的降低而单调变大，且逐渐由吸热反应变为放热反应。一般而言，NO₂⁺吸附在某一种电子结构的SWNTs上的束缚能在相等浓度下随着直径的增大逐渐变小。直径在0.9nm-1.1 nm区域，在相等浓度下，NO₂⁺与（7，7）金属性单壁碳纳米管（m-SWNTs）相互作用比与（13，0）半导体性单壁碳纳米管（s-SWNTs）的相互作用强。直径在小于0.9 nm区域，NO₂⁺与（6，6）m-SWNTs和（10，0）s-SWNTs的相互作用不存在电子结构的选择性，在相等浓度下束缚能相等且都小于吸附于（13，0）上的束缚能。在大于1.1 nm区域，电子结构选择性变得比较复杂，相等浓度下（9，9）m-SWNTs和（16，0）s-SWNTs的束缚能都大于（13，0）的束缚能。我们得到的理论计算为实验提供了很好的理论支持和解释。此课题在阳离子与SWNTs的选择性吸附研究方面是一个全面的系统的理论计算。第一、能够直接模拟阳离子的吸附，消除了用分子代替带来的问题。第二、为实验提出的分离方法提供了理论支持。第三、对将来进一步提高分离产量的实验工作以及其它离子对SWNTs的吸附的理论计算提供了一定的指导意义。