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二维材料由于其独特的结构和电子特性，具有非常广阔的应用前景。2004年石墨烯的成功制备，掀起了人们对二维材料研究的新一轮热潮。随后，在2009年，人们制备出一种新的、具有绝缘性能的石墨烯衍生物（石墨烷），这一新的突破拓宽了石墨烯的应用空间，同时也拓展了人们对二维材料的研究平台。 本文基于密度泛函理论对金属原子修饰的硅烷、锗烷的结构稳定性、电子特性进行了分析研究。 对硅烷，选择了16种金属原子(Li，Na，K;Mg，Ca;Al，Ga，In，Sn;Sc，V，Co，Ni，Pd，Pt，Au)进行修饰，研究结果给出:Li，Na，K，Ca，In，Sc原子与硅烷的结合能大于相应的内聚能，表明这些原子在硅烷表面不易成团，可以形成较稳定的覆盖层;电子结构的分析表明，金属原子的修饰可以有效地调节硅烷的电子特性。M-Silicane(M=Li，Na，K，Al，Ga，In，Au)的能带结构是自旋对称的，具有1.88-2.37eV的带隙，表现出半导体特性;M-Silicane(M=Mg，Ca，Sn，Ni)体系的能带结构是自旋非对称的，带隙较小，约为0.49-0.95eV。另外，对过渡金属原子修饰的硅烷，当M=Sc，V,Co，Ni时，过渡金属原子的3d态对导带底或价带顶有重要贡献;对Pd-Silicane和Pt-Silicane，硅烷的p态对导带底和价带顶贡献较大。 进一步地，以Li-Silicane为例研究了金属原子修饰的硅烷体系对氢气(H2)和一氧化碳(CO)小分子的吸附性能。研究结果表明:每个Li原子周围最多可以吸附5个H2分子，且平均吸附能为0.18eV/molecule;每个Li原子周围最多可以吸附4个CO分子，平均吸附能为0.23eV/molecule，Li-Silicane复合材料在储氢和环保方面表现出潜在的应用价值。 对锗烷，选择了21种金属原子(Li，Na，K;Be，Mg，Ca;Al，Ga，In，Sn;Sc，Ti，V,Cr,Mn，Fe，Co，Ni，Pd，Pt，Au)进行修饰，研究结果表明:Li，Na，Be，Mg，In，Cr,Fe，Co，Ni，Au原子修饰后，基底的形变较小，锗烷仍保持相对完好的二维结构;Li,Na，K，Ca，Sc和Mn原子与锗烷的结合能大于相应块体材料的内聚能，表明这些原子在锗烷表面不易成团，Li，Na原子可能在锗烷的表面形成稳定的二维(2D)层状结构。电子结构分析表明，金属原子的修饰能够很好地调节锗烷的能带结构。M-Germanane(M=Li，Na，K，Al，Ga，In，Au)的能带结构是自旋对称的，带隙大小约为1.01-1.25eV，M-Germanane(M=Be，Mg，Ca，Sn，Cr)的能带结构是自旋非对称的，带隙大小约为0.22-1.09eV。对过渡金属原子修饰的锗烷，当M=Sc，Ti，Mn时，过渡金属原子的3d态和锗烷的p态均对导带底或价带顶有重要贡献;对于Pd-Germanane和Pt-Germanane体系，导带底和价带顶主要由锗烷的p态贡献。