对于负载型催化剂,活性组分与载体间的相互作用对催化剂结构和性能具有非常重要的影响。研究它们之间相互作用的本质,是多相催化中的重要基础课题之一。本文采用密度泛函理论计算并与实验相结合,以Ni和PdO活性组分,分别以Mg O、MO2（M=Ti,Sn,Si）为载体,研究了金属与载体之间、金属氧化物与不同载体之间的相互作用及其对吸附性能（如CO₂、H2、CO或H2O的吸附）和反应性能（如CO₂催化加氢反应、CO催化氧化反应）的影响。主要结果表明:CO₂加氢甲烷化过程中,Ni是解离H2以及催化CO₂加氢还原的活性中心。与纯Ni表面相比,Ni/Mg O催化剂表面CO₂吸附能更大,并且CO₂从表面得到更多的电子,说明载体Mg O的存在促进了CO₂活化。金属Ni与Mg O载体之间的相互作用导致CO₂中C端得电子能力增强,从而降低了CO₂还原过程的能垒。Mg O表面对中间物种上–OH的强吸附作用,导致Ni/Mg O表面脱OH*能垒远低于纯Ni表面。Mg O载体的存在使Ni/Mg O表面CH3OH的脱附过程成为热力学上不利的过程,从而增大了表面上生成CH4的选择性。以PdO为活性组分,载体效应导致在CO氧化过程中,CO氧化活性PdO/Ti O2>PdO/Sn O2>PdO/Si O2,原因归结为Pd物种在Ti O2上有最大的分散度,以致于催化剂CO吸附量和表面氧含量最大。DFT计算结果说明有载体存在时CO吸附位置及吸附能发生改变,从而影响了催化剂表面CO氧化反应的路径及能垒。当体系中有水存在时,Sn O2为载体的PdO/Sn O2催化剂活性升高,并表现出长时间的抗水稳定性;Ti O2为载体的PdO/Ti O2催化剂活性降低,并且在抗水稳定性测试中逐渐失活;Si O2为载体的PdO/Si O2催化剂活性不变,并且具有抗水稳定性。H2O-TPD结果表明,PdO/Sn O2、PdO/Ti O2催化剂对H2O的吸附量比较大,并且表面存在OH;PdO/Si O2催化剂对H2O吸附量很小,所以H2O对PdO/Si O2催化剂活性几乎没有影响。DFT计算结果表明,H2O和OH的存在会导致PdO/Ti O2催化剂表面CO提取表面O的过程能垒增大;PdO/Sn O2催化剂表面CO催化活性提高来自表面OH的作用。