过渡金属修饰的碳材料被广泛用于储氢材料的研究,Kubas作用很好的解释了氢分子与过渡金属的吸附机理。实验和理论研究表明B和N原子掺杂的碳材料可以有效改善金属与碳材料的结合能以及储氢性能。本论文使用密度泛函理论计算（DFT）,在C₆₀的基础上,设计出6种新型笼状团簇,用Sc/Ti修饰得到Sc₆/Ti₆B₂₄N₂₄、Sc₆/Ti₆C₂₄B₂₄、Sc₆/Ti₆C₂₄N₂₄的结构并研究了它们的储氢性能。Sc/Ti与B₂₄N₂₄的结合能是金属内聚能的两倍,说明B₂₄N₂₄的空腔与相应金属有强烈的作用。Sc₆B₂₄N₂₄最多可以与36个氢分子结合,氢分子的平均吸附能范围为0.10 e V～0.40 e V。Ti₆B₂₄N₂₄最多可与36个氢分子结合,氢分子的平均吸附能为0.20 e V～0.60e V,储氢量高达7.60 wt%。Sc与B₂₄C₂₄形成的两个团簇中相邻金属间的距离分别为5.55?和5.61?,远大于金属二聚体Sc-Sc距离2.65?,有效的避免了金属团聚。Sc₆B₂₄C₂₄最多可以与30个氢分子结合,氢分子的平均吸附能范围为0.07 e V～0.28 e V,储氢量为6.80 wt%。Ti₆B₂₄C₂₄（C₄）结构相邻两个Ti原子的距离是5.29?,大于Ti二聚体的距离（1.94?）。Ti₆B₂₄C₂₄最多可与30个氢分子结合,氢分子的平均吸附能为0.03 e V～0.45 e V,是室温储氢的候选材料。Sc和Ti分别修饰在C₂₄N₂₄材料的N₄,C₄环的孔中,结合能均大于金属自身的内聚能。Sc₆C₂₄N₂₄（N₄-C₄）两个结构都可以吸附30个氢分子,其中Sc₆C₂₄N₂₄-30H₂（N₄）的氢分子的平均吸附能为0.13 e V,Sc₆C₂₄N₂₄-30H₂（C₄）氢分子的平均吸附能为0.41 e V,储氢质量分数达到了6.30 wt%。Ti₆C₂₄N₂₄（N₄）结构最多可以吸附30个氢分子,平均吸附能为0.09 e V,储氢量为6.2 wt%。Ti₆C₂₄N₂₄（C₄）最多可以吸附24个氢分子,氢分子平均吸附能为0.57 e V,储氢量为5.0 wt%。B和N均为缺电子原子,从而使得金属更缺电子,会与更多的氢分子结合。根据氢分子的平均吸附能范围在0.20～0.60 e V,氢分子连续吸附能为正值以及H-TM键长在范德华半径和之内的为适合室温下储氢材料。我们得出的结果中,也有在吸附氢分子过程中需要适当提高储氢压强等条件,但在一定条件下也适合储氢。本论文设计的6种新型结构均与氢分子有合适的结合能,具有较高的储氢量,可以作为储氢的候选材料。