随着人类生活质量的不断提高,人们对室内环境越来越重视。甲醛（HCHO）是人们最熟知的室内空气污染气体。石墨烯等二维纳米材料有着大的比表面积、高的载流子速率以及吸附热低、活化能低、循环性好等优异特性,为吸附HCHO分子带来了新的契机。近年来,在实验上制备出了多种类石墨烯二维材料,硼烯作为类石墨烯材料在实验上已经成功制备出单原子厚度的δ₆-borophene、β₁₂-borophene和χ₃-borophene三种结构,其中β₁₂-borophene和χ₃-borophene结构较为稳定。Borophene有比石墨烯更小的质量和更加活泼的性质,因此有作为气体分子气敏检测和吸附剂的巨大的潜能。本文采用第一性原理密度泛函理论计算,首先研究了HCHO分子在χ₃-borophene和Li-χ₃-borophene体系的吸附性能。研究发现,HCHO分子不能稳定的吸附于χ₃-borophene表面,Li原子修饰可以改善χ₃-borophene对HCHO分子的吸附性能,当HCHO分子吸附在Li-χ₃-borophene表面时,吸附能显著提高,最稳定结构的吸附能为-0.665 eV。通过计算Li-χ₃-borophene对HCHO分子的吸附量,发现Li-χ₃-borophene体系单面可以吸附11个HCHO分子,平均吸附能为-0.293 eV,吸附量达到了45.47 wt.%,并从第6个HCHO分子出现分层;2Li-χ₃-borophene体系双面可以吸附22个HCHO分子,吸附量为62.11 wt.%,平均吸附能为-0.283 eV。分析体系的几何结构和电子性质发现,Li-χ₃-borophene吸附HCHO分子后,体系导电性增强,结构稳定,是作为检测HCHO分子的潜在气敏材料;但是随着HCHO分子数的不断增加,HCHO分子与Li原子之间的相互作用在减弱,吸附能减小;Li原子与χ₃-borophene基底之间的距离增大,相互作用在减弱,体系的稳定性降低,在快速释放气体分子的情况下易引起Li原子脱落,故不利于材料的循环使用。采用第一性原理密度泛函理论计算,本文还研究了HCHO分子在β₁₂-borophene和Li-β₁₂-borophene体系的吸附性能。结果表明β₁₂-borophene对HCHO分子的吸附作用较弱,最稳定结构的吸附能仅为-0.313 eV。通过Li原子修饰β₁₂-borophene对HCHO分子进行吸附,其最稳定结构的吸附能达到-0.983 eV,高于β₁₂-borophene以及Li-χ₃-borophene对HCHO分子的吸附能。通过研究Li-β₁₂-borophene对HCHO分子的吸附量发现,体系单面可以吸附5个HCHO分子,并且从第4个HCHO分子开始被吸附在第二层;2Li-β₁₂-borophene双面可以吸附10个HCHO分子,吸附量达到56.61 wt.%,平均吸附能为-0.673 eV,温和的吸附能有利于吸附分子的脱附和材料的重复利用。通过分析体系的几何结构和电子性质,发现Li-β₁₂-borophene对HCHO分子的吸附能较高,并且吸附后体系的导电性增强;随着吸附HCHO分子数目的增加,Li原子与HCHO分子之间的相互作用减小,吸附能减小,但Li原子与B原子间的距离变化较小,体系稳定性较高,是作为HCHO分子检测和吸附材料的理想选择。