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本文是基于密度泛函理论第一性原理的计算方法进行研究计算,在Vienna ab initio simulation package（VASP）软件包中模拟探讨氢原子、氢气分子吸附在金属修饰的二维GaN单层纳米片上以及氢气吸附在金属修饰二维缺陷GaN单层纳米片的结构稳定性、能量、电子特性等相关性质。通过比较各体系的吸附能、Bader计算的电荷转移、静态非自洽计算的能带结构和态密度以及由VESTA得到得到的差分电荷密度,分析GaN单层纳米片吸附氢气的吸附能力。通过引入碱金属（Li、Na、K）和过渡金属（Ni、Pd、Pt）原子的修饰以及单空位缺陷和SW缺陷等方式改进纯GaN单层的电子结构以达到增强GaN单层对氢气吸附能力的目的。我们研究了氢原子和氢气分子吸附在纯二维GaN以及金属修饰的GaN单层纳米片上的结构。修饰GaN单层纳米片的金属有碱金属（Li,Na,K）和过渡金属（Ni,Pd,Pt）。金属原子在GaN单层纳米片上有四种修饰位点:Ga原子的顶位(TGa)、N原子的顶位（TN）、Ga-N键中心的顶位（TB）、六圆环中心的顶位（TH）。通过比较稳定的修饰结构中的结合能,我们统一选择金属原子在N的顶部位置进行修饰GaN单层纳米片,进而可以在此基础上讨论吸附氢原子和氢气分子的情况。通过研究氢原子和氢气分子吸附在金属原子修饰GaN单层的结构和能量等相关特性,可以得到这样的结论:氢原子和氢气分子在过渡金属原子修饰的GaN单层纳米片上的吸附能小于碱金属修饰的GaN单层,其吸附能力更强、结构更稳定。同时又详细探讨了多个氢气分子吸附在Pt原子修饰GaN单层纳米片上的情况,分析随着吸附氢气分子的增加,体系结构的稳定性能、吸附能的变化、转移电荷、能带和态密度图等。氢气分子吸附在碱金属和过渡金属原子修饰的二维GaN单层纳米片上的这些当前特性将有助于指导科学家将来开发更好的储氢材料。我们还系统地研究了具有三种类型缺陷(VN和VGa衬底,SW缺陷)的镍原子修饰的GaN单层的几何稳定性和吸附氢气的能力。对于Ni原子修饰的缺陷GaN单层纳米片,由于具有更高的结合能,Ni原子可以稳定地结合在基板上。并且在其稳定结构上,Ni原子的上方最多可以容纳三个H2分子。研究结果表明,H2分子通过较弱的物理相互作用吸附在Ni原子修饰的VGa基底上。相反,Ni原子修饰的VN和SW缺陷基底对氢气分子较为敏感,这两种结构可以满足储氢的要求。因此,用镍原子修饰的缺陷的GaN单层纳米片可以更好地吸附氢气分子。我们目前的理论工作可以为使用Ⅲ-Ⅴ族氮化物探索有前途的新型储氢材料提供一些帮助和指导。