二维过渡金属碳/氮化物（MXenes）是由多种元素组成的复合层状材料,具有二维材料典型的特性,如较大的比表面积、丰富的表面物理化学特性。MXenes的主要制备方法有刻蚀法、水热法和化学气相沉积法等方法,其中常见的刻蚀法是将层状Mn+1AXn（MAX）相浸泡在氢氟酸（HF）溶液中,选择性地完全剥离A原子层,A主要为IIIA和IVA族元素。MXenes自从2011年被首次合成以来得到了迅速发展,随后双过渡金属MXenes于2015年被预测并成功合成。此后,MXenes因其高度可调的金属成分和表面官能团,以及可灵活调节的电子结构经常被用于环境和能源催化方面。但是,到目前为止很少有研究人员去系统地比较各种表面修饰调控双过渡金属MXenes与单过渡金属MXenes物理化学性质的差异性,对其在电极催化剂领域的潜在性能预测以及内在机理和调制规律等方面也缺乏深入系统的研究。基于此,本文基于密度泛函理论探究了过渡金属原子修饰的Cr基MXenes催化剂的电催化性能。首先以Cr2CO2和Cr2TiC2O2为研究对象,比较了它们被过渡金属原子修饰后的电子结构的差异,研究其几何稳定性,然后对其析氢反应（HER）和CO催化氧化活性进行了探究,以期为开发和制备高效的MXenes基催化剂提供参考。主要研究工作及结果如下:1)过渡金属吸附Cr基MXenes调节其氧电子轨道占据提高HER活性首先探索了3d过渡金属原子负载在Cr2CO2和Cr2TiC2O2衬底上的能带结构特点,发现金属原子吸附后的结构具有很好的导电性。其次,通过比较金属原子在衬底上的吸附能与内聚能,以及原子在衬底上的迁移速率筛选出来Sc、Ti、V吸附在Cr2CO2和Sc、Ti、V、Mn吸附在Cr2TiC2O2的体系不仅具有良好的导电性,而且非常稳定。然后,探究了Cr2TiC2O2 MXenes在有过渡金属吸附和没有过渡金属吸附情况下的HER活性,并与Cr2CO2MXenes进行比较。结果表明表面氧原子的电荷对氢的吸附强度起关键作用,吸附的金属会使MXenes表面氧原子的p带中心向下移动,从而使衬底的析氢反应活性得到提高,这为MXenes作为电催化剂提供了理论指导。2)单个Ti原子活化Cr2TiC2O2 MXene表面氧促进新型Mars-van Krevelen反应机制为了对CO氧化机理进行深入研究,我们以单个Ti原子作为例子,研究了其负载在纯净Cr2TiC2O2衬底表面上的催化CO氧化活性。首先,以吸附小分子的吸附能大小为标准判断出催化剂倾向于通过Mars-van Krevelen、Eley-Rideal（ER）和Langmuir Hinshelwood（LH）机制发生反应。紧接着,对其反应路径的每一步骤进行了更仔细的研究。结果表明,沿着传统的反应机制,其能量势垒都比较高,反应活性较低。不过我们在研究过程中发现了一种新型的Mv K机制却有良好的催化活性。该机理显示,CO和氧可以直接生成CO2分子,而不生成CO3中间体,并且钛原子的存在有利于氧空位的形成,从而使氧空位的形成能降低,限速步的反应势垒减小,新型的Mv K机制也成为三种机制中最优的反应路径。这一研究结果对进一步研究CO氧化机理和拓宽MXenes基材料的应用具有重要意义。总之,通过全面地比较单过渡金属MXenes催化剂和双过渡金属MXenes催化剂,以及在其表面吸附过渡金属原子前后的几何结构、电子结构和催化活性的差异,加深了对表面修饰调节单/双过渡金属MXenes的几何及电子特性的理解,同时为MXenes基催化剂在催化领域的应用提供更多的研究参考和理论指导。