冶金等工业过程会产生大量对人和环境具有极大危害的NO2。人们长时间暴露在NO2环境中会患呼吸窘迫症甚至昏厥,另外,NO2的排放也会带来酸雨等环境问题。由于二维材料优异的电学性能,其在NO2检测中被广泛研究。而材料的选择性并非绝对,其他与基底有微弱作用的气体也会使体系产生电信号,从而影响检测结果的准确度。利用基底吸附气体前后光学性能的变化来区分气体种类是一种提高传感精度的有效手段。WSe2（二硒化钨）和Tl2O（氧化亚铊）对光具有极高灵敏度,在光电探测领域被广泛应用。因此,利用其光学性能的可辨性研究其对NO2气体的检测精度的影响十分重要。本文的主要研究内容和结果总结如下:首先,利用第一性原理对本征WSe2和掺杂后的X-WSe2单层（X=Si,P,S,Te,As）对9种常见气体（NO,NO2,CO,CO2,N2,O2,SO2,H2S和NH3）进行选择性和灵敏度参数（吸附能aE,电荷转移ΔQ,吸附距离d,差分电荷密度与电子局域函数）的计算,发现As-WSe2对NO2和SO2灵敏度较强。而共吸附的结果表明,NO2在该过程占据主导地位。体系吸附气体前后的光学性质变化的计算结果表明,其不同吸附体系的光学性质具有理论可辨性。然后,计算了本征Tl2O和掺杂后的X-Tl2O单层（X`=In,Cd,Y,Pb,Ga,Si）对以上9种气体的灵敏度、选择性以及对应体系的光学特性。计算结果表明,In-Tl2O对NO2的吸附最具有优势。吸附体系的光学性质计算结果表明,对于NO2检测具有干扰作用的吸附体系可以通过体系在可见光区域的反射率和光吸收得到明显的分辨,这为精准检测NO2提供了有力保证。除此之外,NO2/In-Tl2O和In-Tl2O体系的电流-电压计算结果表明,吸附NO2气体以后,体系的输出电流是掺杂基底输出电流的8倍左右。因此,In-Tl2O在NO2传感中具有其独特的优势。通过比较In-Tl2O和As-WSe2基底对NO2的传感性能发现,In-Tl2O在提高NO2传感精度方面更具有优势。这为高精度的NO2传感奠定了理论基础。同时,该研究为微量NO2检测提供了解决方案,并为复杂环境的NO2检测提供了理论依据。