本文利用基于密度泛函理论的第一性原理量子化学方法研究了O2、CO分子在金团簇上的吸附与反应，过渡金属元素掺杂金团簇的几何电子结构性质，以及O2在AumPtn双金属团簇上的吸附，其主要内容如下： 　　本文介绍了密度泛函理论的一些基本原理和有关的新进展。第二部分详细介绍了本文中所采用的计算方法——ADF(阿姆斯特丹密度泛函)程序包的理论基础和主要特征。 　　本文研究了CO、O2分子在阴离子金团簇Au-N(N=2-7)上的吸附行为。通过理论计算研究我们证实了金团簇上CO分子的饱和吸附行为。CO分子的吸附性质由金团簇的几何、电子结构性质共同决定。 本文研究了掺杂金团簇AuNM(N=1-7；M=Ni，Pd和Pt)的几何结构，电子以及结合性质。杂质原子和金原子之间不同的成键特征是决定掺杂金团簇几何结构的主要因素，Ni原子更容易导致金团簇结构从二维到三维的转变。Ni掺杂金团簇保持和纯金团簇相似的稳定性特征，揭示了过渡金属原子的掺入能提高金团簇和小分子(如O2，CO和NO等)反应的能力。