为了使洁净且热能效率高的氢能源得到充分地利用,科研工作者们致力于研究和开发各种储氢材料,其中骨架结构材料包括金属有机骨架（MOF）和共价有机骨架（COF）以其比表面积大、孔隙率高、热稳定性好、晶体密度小等独特的优势成为研究中的热门,受到各界的瞩目。因大量文献中提到硼的取代和金属的掺杂可能加强金属与基底及金属与氢气之间的相互作用,我们并从中受到启发,设计了一种硼取代的二维的COF结构C₂₄B₆H₁₈。C₂₄B₆H₁₈位于六方晶胞中,以苯分子作为支点,将三个B₂C₄H₄单元连接在一起。金属原子与苯分子之间的相互作用较弱,更易与B₂C₄H₄单元相结合,形成储氢活性位点,故我们期望通过金属修饰来增强此骨架结构的储氢性能。首先使用高斯09程序计算Sc、Ti、V修饰C₄B₂H₆单元的储氢能力并进行零点能校正和基组重叠误差校正,研究它们与氢分子的结合能力,第一原理计算的结果显示,Sc、Ti、V与H-₂是在Kubas作用下相互吸引的。在单元结构中每个Sc、V原子最多可吸附4个、3个氢分子,氢分子的平均吸附能为0.17e V/H₂、0.36e V/H₂。而对于Ti来说,C₄B₂H₆Ti₂:2n H₂（n=1,2,3）中都存在氢分子解离、氢以原子形式吸附到Ti上的情况,C₄B₂H₆Ti₂:4H₂、C₄B₂H₆Ti₂:6H₂所对应的氢分子的平均吸附能仅为0.04 e V、0.05 e V,同时从n=1到n=2的吸氢过程难以实现,对应连续吸附能变化为-0.16 e V。故Sc、V修饰的C₄B₂H₆单元适合于储氢。第二部分中将此结果应用于C₂₄B₆H₁₈骨架结构,采用MS的DMOL³软件包计算Sc、V掺杂C₂₄B₆H₁₈共价有机骨架的储氢性能。骨架结构中每个Sc、V原子周围最多可吸附4个、3个氢分子,相应储氢比重为7.02 wt%、5.09 wt%。故总体上讲,Sc、V掺杂的C₂₄B₆H₁₈共价有机骨架可作为潜在的储氢材料,值得实验上进一步进行合成探讨。