石墨烯等超薄二维纳米材料因为独特的性质引起了人们的广泛关注。然而石墨烯等二维材料带隙的缺乏,导致其在光电子器件领域中的应用受限,因此,对二维材料的相关性能进行调控或在科学界寻找其他新颖的类石墨烯材料已成为必然。本文基于上述问题主要探究了锡烯、氮化碳的结构和性质,并且通过吸附、掺杂等手段调控它们的电子性能,并研究了相关材料的解吸附能力和性质,这为气体传感材料等方向的发展提供了理论基础,主要包括以下三个方面:1、探索了有毒气体分子（CO、CO2、NO、NO2、SO2和NH3）分别吸附在掺杂了过渡金属TM（TM=Zr、Mo、Nb）的锡烯上的结构、电子和磁性等特性。对于在Nb修饰的锡烯上吸附CO、CO2和NH3,整个体系呈现半金属特性。对于六种气体分子吸附在Mo修饰的锡烯上,均具有半导体的性质。然而,对于NO和NO2在Zr修饰的锡烯上的吸附,整个系统表现出从半金属性到金属性的转变。此外,与原始的锡烯相比,气体分子吸附在过渡金属掺杂的锡烯上的吸附能是原来的3～5倍,电荷转移也明显增加了10倍,这为锡烯气体传感器的制备与应用提供了数据参考。2、系统地研究了SF6及其分解物在原始和Ru/Ti修饰的锡烯单层上的吸附和传感行为。研究结果表明:Ru/Ti原子作为一种掺杂剂,可以有效的调节锡烯的带隙,并且能稳定地吸附在锡烯的表面。在Ru-stanene吸附时,吸附特性是SF6（3.87e V）＞SO2F2（2.44e V）＞SOF2（1.51e V）＞H2S（1.04e V）。在Ti-stanene吸附系统中,吸附特性是SO2F2（7.85e V）＞SOF2（7.47e V）＞SF6（6.56e V）＞H2S（1.04e V）。这说明Ti-stanene具有超强的吸附能力,可以作为气体的一次性吸附剂。关于气体传感材料的解析能力,Ru-stanene单层对SO2F2和SF6气体分子显示需要较长的解吸附时间,对H2S气体具有更好的传感性能,这有望为锡烯作为SF6及其分解物的气体传感材料设计提供理论参考。3、系统地研究了四种有毒有机分子（CH4、CH2O、CH3Cl、C6H6）对原始C3N以及Cu、Ni原子修饰的氮化碳上的电子性质、磁性的影响。研究结果表明,有机分子在Cu原子修饰的C3N上的吸附能与在原始C3N上相比明显增加10～30倍。而且,系统的磁属性被诱导并产生了磁矩。研究结果可以为基于氮化碳有机分子传感器的设计与应用提供理论指导。