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近年来,石墨炔（graphyne）作为一种新型的二维碳的同素异形体,由于其具有优良的导电性,比表面积大和丰富的不饱和化学键等优良特性而受到科研工作者的广泛关注。正因为这些优良特性,使其具备作为气敏材料的潜质。本文采用基于密度泛函的第一性原理计算方法,研究了NO气体在本征石墨炔表面的吸附行为。利用金属吸附的方法改善石墨炔对NO的敏感性和通过外加电场的方法加速NO气体在金属修饰石墨炔表面吸附和分离的过程,以期能为石墨炔材料在气体检测方面的应用做出贡献。论文的主要研究内容和结论如下:首先,研究了NO小分子在本征二维石墨炔表面的吸附特性,从吸附构型、吸附能、电子结构、载流子迁移率、电导率等角度,分析NO小分子与本征二维石墨炔的相互作用。研究结果表明,NO以N原子朝向C原子吸附在T2位置时,体系吸附能最大（-0.080 eV）,结构最稳定,为物理吸附;NO吸附二维石墨炔体系的能带结构为孤立NO和本征二维石墨炔能带的简单叠加,且NO分子向石墨炔体系提供了少量电子,吸附体系的状态密度向低能方向移动;但是,NO吸附后,吸附体系的电子迁移率和空穴迁移率减小,沿x方向GY和GYNO的电子的迁移率分别为1.51×104和0.63×104 cm2V-1s-1,空穴迁移率分别为1.07×104和0.60×104 cm2V-1s-1;沿y方向GY和GYNO的电子的迁移率分别为1.11×104和0.58×104 cm2V-1s-1,空穴的迁移率分别为0.73×104和0.67×104 cm2V-1s-1。计算出NO吸附前后体系的相对电导率沿x方向和沿y方向分别为1.71和1.37,这说明NO的引入使体系电导率明显降低。其次,研究了Ca和Co原子修饰石墨炔吸附NO分子的电子结构及吸附特性。研究结果表明:（1）Ca原子倾向于吸附在石墨炔三角网孔面外位置,吸附能为3.04 eV,远大于Ca团簇的内聚能1.84 eV,Ca原子可以在石墨炔材料上自由扩散。NO分子倾向于以N端向下吸附在Ca原子修饰石墨炔表面,NO与Ca之间有强烈的耦合作用,吸附能约为1.50 eV,为化学吸附。NO在体系中充当电子受体,从GYCa上捕获电子,石墨炔片层电子浓度降低。但是,GYCa/NO的电子迁移率明显高于GYCa。GYCa和GYCa/NO沿x、y方向的相对电导率分别为:0.34和0.35。这表明Ca修饰可以有效改善石墨炔对NO气敏特性。（2）Co原子倾向于吸附在石墨炔面内三角网孔中心,吸附能为5.16 eV,远大于Co团簇的内聚能3.88 eV,Co原子可以在石墨炔材料上自由扩散。NO分子倾向于以N端向下吸附在Co原子修饰石墨炔表面,NO与Co之间有强烈的耦合作用,吸附能约为1.67 eV,为化学吸附。Co原子本身具有磁性,Co的引入也为GYCo体系带来磁性,总磁矩为1.08μB。NO在体系中充当电子给体,石墨炔片层电子浓度增大。GYCo和GYCo/NO沿x方向的电子迁移率分别为4.31×104和0.26×104 cm2V-1s-1,沿y方向的电子迁移率分别为3.75×104和1.07×104 cm2V-1s-1。GYCo和GYCo/NO沿x、y方向的相对电导率分别为:15.91和3.36。这表明Co修饰可以有效改善石墨炔对NO气敏特性。最后,研究了在-0.1—0.1 V/?电场下,NO在金属修饰石墨炔表面的吸附行为。研究表明,外加电场引起了金属与NO之间的电荷量和吸附间距的变化,从而线性的改变了NO在金属修饰石墨炔上的吸附能。相比GYCo/NO,在电场下,GYCa/NO的吸附能对电场的响应更明显。