二维（2D）CxNy由于独特的几何结构和可调的电子性质,在光催化领域显示出了广阔的应用前景。截至目前,对于碳基材料范德华异质结的研究较少,其在器件方面的应用也不成熟,因此有必要对其基本性质进行研究,并探索其在光电器件中的应用。本文基于第一性原理对C3N和C2N的基本电子性质进行了研究,并分别与β-antimonene和Janus Ga2SeTe（Ga2STe,Ga2SeS）构建二维范德华异质结,主要从电子性质、能带调控和光学性质几个方面对C3N/β-antimonene和C2N/Ga2SeTe（Ga2STe,Ga2SeS）异质结进行研究。本论文取得的研究成果如下:（1）揭示了电场和垂直应力对C3N/β-antimonene异质结电子性质的调控机制以及该异质结良好的光电性质。计算表明异质结具有本征的Ⅱ型能带排列,能有效抑制光生载流子的复合,这是制作高性能光电纳米器件的关键。此外,垂直应力和外加电场能够诱导异质结的带隙和能带排列发生改变,并可能使其呈现金属性。同时,异质结在蓝光到近红外光都表现出高的光吸收系数(～10~5 cm-1),吸收效率可通过双轴应变和垂直应变显著改善,并光电流密度最高可以达到3.6 mA/cm~2,这对光催化的应用具有重要意义。（2）揭示了Janus结构的不对称性对C2N/Janus Ga2SeTe（Ga2STe,Ga2SeS）异质结电子性质的影响,并探究了双轴应变对异质结电子结构的调控机制。结果表明异质结接触面的原子种类不同会导致能带排列方式的差异,这有利于异质结在不同领域的应用。利用双轴应变可以有效地调控异质结的带隙并使其转变为type-Ⅱ型能带排列,增强了其光催化分解水的性能。（3）探索了C2N/Ga2SeTe（Ga2STe,Ga2SeS）异质结应用于光催化分解水的可行性。通过对异质结带边位置的计算,发现三种异质结均具有良好的光催化分解水性能。并且双轴应变能够改变异质结的氧化（还原）能力。在双轴应力下异质结的光吸收范围展宽并且光吸收系数明显提升。此外,施加双轴应力能够使C2N/Ga2SeTe（Ga2STe）异质结的光电转换效率（PCE）分别达到11.2%和7.2%。这些结果为制作新型光催化分解水反应的催化剂提供了理论指导。