卤氧化铋具有独特的层状晶体结构、合适的带隙,以及较高的稳定性,其中BiOI由于具有最小的带隙而受到大量研究人员的关注。随着人类环境的不断恶化,人们开始着手治理大气主要污染物——CO气体,因此对CO气体分子的吸附催化一直是实验研究和理论计算的重点之一。考虑到纳米材料具有较高或独特的光电特性,本文对CO气体分子吸附于BiOI{001}单层进行了系统的研究,主要研究了吸附结构的稳定性、电子特性以及光学特性。整个研究过程采用Materials Studio（MS）计算模拟软件包中的CASTEP模块进行计算,该模块基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理的计算方法。第一部分,我们研究了 CO气体分子吸附于不同表面的BiOI{001}单层,包括BiOI{001}-1I单层、BiOI{001}-BiO单层以及BiOI{001}-2I单层的稳定性、电子特性以及光学特性。吸附能为负值说明了吸附的过程是个可自发进行的放热反应,其中,BiOI{001}-BiO单层对CO气体分子的吸附最稳定。CO/BiOI{001}-BiO单层的中间态主要来自于O 2p态以及Bi6p态的贡献,其作为电子激发的“跳板”,降低了电子跃迁所需要的能量,从而提高对可见光的利用率。CO/BiOI{001}-BiO单层的介电函数值、吸收系数和反射率均最大,并且介电函数图的峰值更偏向低能方向,这说明CO/BiOI{001}-BiO单层对光子的透过率减小,反射率增大,对可见光有较好的响应程度。由于BiOI{001}-BiO单层具有吸附CO气体分子的能力,并且CO气体分子吸附于BiOI{001}-BiO单层体现出了良好的光催化性能,这对利用BiOI材料治理空气污染提供了重要的理论参考依据。第二部分,我们研究了 CO气体分子吸附于改性后的BiOI{001}单层,其中,我们对BiOI{001}-1I进行了 I元素掺杂,对BiOI{001}-BiO单层除了进行I元素掺杂外,还引入了氧空位（V）。对于BiOI{001}-1I单层,我们发现纯的BiOI{001}-1I单层、I替换O自掺的BiOI{001}-1I单层以及I替换Bi自掺的BiOI{001}-1I单层这三种结构都具有吸附CO气体分子的能力,并且吸附的过程是可自发进行的放热反应。其中CO/I-O吸附结构的吸附能的绝对值最大,说明CO/I-O吸附结构最稳定,并且CO/I-O吸附结构的中间态可能作为一个光生电子的捕获中心,从而提高光生电子和空穴的分离效率。虽然I-BiBiOI{001}-1I单层基底对CO气体分子的吸附能力最差,但CO/I-Bi吸附结构中的杂质能级对电子来说作为一个跳板,减小了电子跃迁所需要的能量,对可见光的响应表现出了最佳的光催化性能。对于BiOI{001}-BiO 单层,我们发现 CO/BiOI{001}-BiO 单层、CO/I-O BiOI{001}-BiO单层以及CO/Vo BiOI{001}-BiO单层三种结构都具有吸附CO分子的能力,吸附的过程是个可自发进行的放热反应,并且BiOI{001}-BiO单层对CO气体分子的吸附最稳定;从CO/I-O BiOI{001}-BiO单层和CO/Vo BiOI{001}-BiO单层的能带图中可以看出,禁带中出现了杂质能级,并且I自掺和氧空位（Vo）的存在使得导带和价带的宽度变大,费米能级向上移动,穿过导带。CO/BiOI{001}-BiO单层的介电函数值、吸收系数和反射率均最大,对可见光的响应程度最强。而比较CO/Vo BiOI{001}-BiO 单层和 CO/I-O BiOI{001}-BiO 单层,CO/Vo BiOI{001}-BiO 单层的介电函数向长波方向的偏移量更大,吸收系数和反射率较大,对可见光的响应程度较好。