自石墨烯问世以来,二维材料由于其与众不同的物理和化学性质倍受人们的推崇和关注,成为了非均相催化材料领域的热门研究方向。而计算机技术的不断发展也使得我们可以利用理论基础来进行模拟仿真,对实验上的现象进行理论解释,指导实验的下一步进行,大大减少了实验工作者的探索时间。本论文通过第一性原理研究了二维纳米结构材料与衬底之间的几何结构,相互作用,稳定性和层内空间对于催化反应物的吸附,并在此基础上,深入探讨了层间的限域效应在一氧化碳氧化反应中的应用。论文主要包括以下内容:我们通过第一性原理分别计算了单层C₂N和铂金Pt（111）表面的晶格常数、电荷分布和能带结构。其中1×1的单层C₂N的晶格为8.33埃（?）,3×3的Pt（111）表面的晶格为8.21?,两者的失配度小于1.5%,可以很好地组合成C₂N@Pt（111）异质结。在范德瓦尔斯相互作用下,两者的结合能为2.3电子伏特（eV）,表明该异质结可以在室温下稳定存在。通过计算催化反应的反应物与生成物在层间与层上的吸附状态,我们发现层上空间基本无法吸附反应分子,而在层间中,与纯的Pt表面相比CO和CO₂的吸附减弱了,而O₂和O的吸附增强了。O₂吸附能的增加可以有效地防止Pt的CO中毒,而CO₂吸附能的减弱,意味着它一旦生成更有利于释放出来,减少了因生成物堆积对反应速率的影响。在层间发生的催化反应中,与纯的Pt（111）表面相比,O₂的分解势垒也大幅减少,由0.33 eV减少到0.04 eV,而且吸附在Pt表面的单个O原子可以直接与层间的CO结合生成CO₂的,唯一的势垒在反应物和生成物穿过孔洞的势垒。