自碳基二维材料发现以来,因其独特的光、电、力以及化学特性,无论在理论研究还是在应用领域,都引起了人们极大的兴趣,被认为是一类可能影响未来科技发展的革命性材料。这些材料的热学特性也在科学研究的各个领域引起了越来越多的关注。高的热导率和界面热导有助于解决纳米器件的散热问题,低的热导率有助于解决材料热电能量转化效率低的难题。本文选取具有重要研究价值和广泛应用前景的 graphene（GE）、g-C3N4（GCN）、C3N（CN）、BC3（BC）、graphene/g-C3N4（GE/GCN）范德华异质结构、graphene/h-BN（GE/BN）平面异质结构、graphene/C3N（GE/CN）平面异质结构作为主要研究对象,采用分子动力学模拟方法对其热导率、热阻和界面热导等热学性质进行了深入研究,揭示其热输运调控机理。本论文取得以下重要研究成果:首先,采用分子动力学方法揭示了以GE为代表的碳基二维材料热传输调控机理。为了确保理论计算的方法以其势函数选取的合理性,以及计算程序的适用性和可靠性,计算验证了已有大量文献报道的GE本征热导率。当GE长度较小时,尤其是小于其声子平均自由程,热导率会随着长度的增加而急剧增加。随着GE长度的进一步增加,热导率非线性增加。当长度无限大时,沿着扶手椅形和锯齿形方向的热导率分别为2531.88和2587.74 Wm-1K-1。热导率随着温度、层数、耦合强度、应变、空位缺陷和掺杂浓度的增加而降低。双轴应变对热导率的影响比单轴应变更明显。相比N和13C掺杂,B掺杂对热导率具有更加显著的负面效果。然后,采用分子动力学方法对比研究两种结构相似的但元素组成不同的无孔类石墨烯二维材料CN和BC面内热传输性质,并揭示了两种材料热传输调控机理。通过研究发现,由于BC具有更强的弯曲声子散射速率和较弱的原子间结合刚度,BC表现出较低的各向同性面内热导率。两种材料的热导率均随温度和缺陷的增加而降低,BC的温度效应比CN更明显,而缺陷效应则相反。拉伸和压缩两种变形模式对两种材料的热传递行为产生不同的影响:单轴压缩应变产生略微消极的影响,而单轴拉伸应变起初产生积极影响然后产生消极影响。拉伸应变对BC热传递影响更加明显。双轴应变导致热导率更明显地降低。其次,对比研究两种结构不同但元素组成相同的多孔类石墨烯二维材料三嗪g-C3N4（TGCN）和七嗪g-C3N4（HGCN）面内热传输性质,揭示了两种材料的面内和层间热传输调控机理。TGCN和HGCN单层热导率表现出各向同性,沿扶手椅形方向的面内热导率分别为55.39和17.81 Wmm-1K-1。两种结构的界面热阻均随着层数的增加而减小。在40层时,TGCN和HGCN的渐近值分别为3.6×10-10和9.3×10-10 m2K/W。与CN和BC类似,面内热导率受到温度和机械应变的影响,但不受层数的影响。此外,可以通过温度、耦合强度和外部应变来调节界面热阻。拉伸应变下TGCN的热阻会增强,与之相反的是由于结构堆叠模式的变化,HGCN的热阻会降低。再次,揭示了GE/GCN范德华异质结构的界面热导调控机理。在300 K时的界面热导为1.28×108 WK-1m-2,低于相反方向的界面热导0.83 × 108 WK-1m-2,结果表明界面处存在热整流效应。界面热导可以通过温度、耦合强度和机械应变手段进行调控。特别地,双轴应变对界面热导的影响比单轴应变更大。发现界面热导与界面处的空位缺陷浓度无关。之后,揭示了GE/BN平面异质结构的界面热导调控机理。考虑了两种界面结合构型,即氮碳界面和硼碳界面。由于较强的氮-碳共价键,氮碳界面的热导高于硼碳界面的热导,并且在界面处发生热整流现象。通过施加垂直于热传递方向的单轴应变和引入空位及掺杂缺陷可以有效地调节界面热导。原子缺陷的位置会影响界面处的声子传输。特别地,对于在石墨烯中掺杂原子情况,与N掺杂缺陷相比,B掺杂缺陷在促进六方氮化硼和石墨烯之间的振动耦合方面更有效。最后,揭示了GE/CN平面异质结构热传输性质调控机理。界面热导取决于热流方向,热流从CN流向GE时的界面热导大于相反方向的界面热导,表明界面处存在热整流现象。无限长度的GE/CN和CN/GE系统的有效热导率分别为1346Wmm-1K-1和1183 Wmm-1K-1。可以通过改变温度、掺杂氮、施加应变和采用衬底来有效地控制界面热导和有效热导率。增加尺寸、温度、氮掺杂浓度及施加垂直于热流方向的压缩应变和非晶二氧化硅衬底可以提高界面热导。此外,升高温度和施加压缩应变能够提高有效热导率。