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近年来，随着工业科学技术的迅速发展，固体催化剂及其所催化的反应引起了人们的极大兴趣。表面吸附作为多相催化的关键环节，显现出越来越广阔的发展前景。Ni、Ag、Fe等过渡金属因其特有的d电子结构，表现出良好的活性、选择性和稳定性特征。碳原子在过渡金属表面的化学气相沉积(CVD)以及有机分子在过渡金属表面的成核生长，都属于催化过程中比较重要的一步。因而有必要从微观水平上对此类吸附物在衬底上的吸附进行理论研究，从而获得表面吸附和扩散动力学信息，以便更好地认识和理解吸附物与衬底间的相互作用机理，从理论角度对实验结果进行验证和对实验现象进行解释，预测部分实验工作者无法监测到的重要信息。本文基于密度泛函理论(DFT)和局部密度近似(LDA)方法，对石墨烯(Graphene)吸附在Ni(111)表面的几何结构和能量特性进行了系统研究。研究表明，Graphene在Ni(111)表面的结构稳定性以top-fcc结构最好，top-hcp结构次之。同时，采用Morse势和Lennard-Jones(L-J)势函数模型对Graphene包含的两个不等价C原子(C1和C2)与Ni衬底间的相互作用进行了最小二乘法拟合，并给出了相应的势参数，为Graphene在Ni(111)表面的吸附、生长等研究奠定了基础。作为对拟合得到的势函数的验证和应用，本文采用分子动力学(MD)模拟方法，对Graphene在Ni(111)表面吸附的动力学行为进行了模拟。结果表明，当采用Morse描述C-Ni间的相互作用关系时，top-fcc、top-hcp结构的Graphene/Ni(111)体系的稳定性特征与本文基于密度泛函理论计算的结果以及Lahiri等从实验角度得出的结论吻合良好。研究还发现，具有top-fcc结构和top-hcp结构Graphene交界处的晶界为一对五环和一个八环组成的延展线性缺陷，解释了Lahiri等观测到的实验现象。此外，本文还采用MD方法研究了4,4’-联苯酚(4,4’-Biphenol)分子、Fe原子在Ag(111)表面的吸附生长行为。研究结果表明，当添加的4,4’-Biphenol分子与Fe原子数目较少时，4,4’-Biphenol与Fe在Ag(111)表面形成“风扇”形三重配位网格节点，此后新添加的4,4’-Biphenol和Fe依次与已吸附成核的结构相接形成六环结构，随着添加浓度的不断增加，六环结构不断重复扩大，最后形成一层蜂窝状二维六角网状结构。此研究结论与Lin等得到的实验结果一致。