对于材料而言，当其任一空间尺度达到纳米量级，就被称之为纳米材料。例如近几年热门的二维材料，就可以认为其在三维空间的z轴方向为纳米尺度，x和y轴可以进行延伸达到宏观尺度。纳米材料之所以吸引了众多研究者的兴趣，是因为随着空间维度的降低，或者某一方向尺寸的减小，其表现出的物理化学性质会有很大不同，研究发现可以通过控制其尺寸、性质或者施加外场等方式来实现其在不同领域中的应用。本文基于第一性原理方法，对硼碳二维纳米材料和涉及到的其他相关的类石墨烯二维纳米材料进行了计算分析。具体内容包括以下几个主要方面：　　一，对硼碳平面（BC3，BC5和BC7）进行了比较系统的研究，首先对其稳定性及电磁学性质做了简单的计算分析；通过不同氟化方式的比较，发现氟化的硼碳平面是一种稳定的结构，并且氟化后，其电学性质会发生金属-半导体之间的转变；随后我们又对半氟化的硼碳结构进行分析，发现随着硼原子掺杂比例降低，BC7会表现出磁性，通过硼掺杂石墨烯的半氟化比较验证了我们的结论。通过投影态密度和局域电荷密度分析，发现硼原子的pz轨道对电磁学性质的影响最大。氟化后硼碳平面丰富的电磁学性质使其在纳米电子器件领域有丰富的应用前景。随后又研究了硼碳平面在张力作用下性质的变化，发现BC7平面在张力下会表现出丰富的电磁学性质，发生金属-零带隙自旋半导体-自旋半导体之间的转变。这个发现丰富了BC7平面在自旋电子学中的应用。　　二，对双空位掺杂(Al，P，Ga，As，Si)氟化石墨烯做了比较全面的计算。石墨烯的双空位掺杂是一种比单空位掺杂更理想的掺杂方式，我们对这种掺杂体系进行了氟化，并与单空位掺杂氟化石墨烯进行了对比，发现Al和Ga掺杂使氟化石墨烯由半导体变为金属,并且具有磁性. P和As掺杂使氟化石墨烯变为自旋半导体. Si掺杂氟化石墨烯仍是半导体,只改变带隙且没有磁性.进一步讨论磁性产生机制获得了掺杂原子浓度与磁性的关系,并且发现不同掺杂情况的磁性是由不同原子的不同轨道电子引起的.　　三，对C3N4平面进行了简单的计算与分析，与其他氢催化材料做了类比，探索了其在催化储氢材料的应用，分析并预测了该类型二维纳米材料将来可能存在的应用及研究方向。