基于DFT+U方法,对3d过渡金属(Sc、Ti、 V、 Cr、 Mn)吸附调控类石墨烯碳氮纳米带(Zg-CNNRs)的几何结构、电子结构及磁性特征进行研究。计算结果表明,这些过渡金属倾向于吸附在Zg-CNNRs的大孔洞内,而且可以稳定吸附。对所有吸附体系的最稳定的结构的几何结构、电子和磁性特征进行了系统地讨论：在几何结构方面,由于过渡金属原子的掺入,使得结构的会有些不可避免的Jahn-Teller畸变,但是它仍然保持其平面的结构；在电子性质和磁性方面,原本是非磁性半导体的纯Zg-CNNRs由于过渡金属的引入变成了磁性金属材料,而且磁性主要集中在过渡金属原子上；这些结构和电子、磁学性质的改变可以归因于过渡金属的3d轨道和Zg-CNNRs的2p轨道杂化。此外,通过对比2个过渡金属原子在相邻孔洞和相同孔洞的吸附能的大小,发现过渡金属可以规则的单个的吸附在孔洞中而不形成团簇。通过对比过渡金属吸附的二维纳米片g-CN的性质,发现体系的总磁距有差异；过渡金属之间的磁耦合方式也不同。研究结果表明导致性质不同的一维和二维过渡金属原子吸附的原因源自量子尺寸效应的影响。