当前我国大气污染呈现明显复合性和区域性,臭氧和PM2.5作为衡量空气污染程度的指标已经被大众广泛接受。而VOCs作为臭氧和PM2.5的重要前体物,其控制效果如何对于改善空气质量有重要影响。目前催化燃烧是治理挥发性有机物经济有效的技术之一,国内外已经有大量的研究成果,但在理论研究方面仍然存在一些重要的科学问题亟待解决,其中最重要的就是催化剂的可控制备和对催化剂本征性质的认识。必须攻克这两点,才能有效提高催化剂性能。本研究以理论计算手段,从晶面、团簇、合金三个角度对Pt催化剂的结构、电子性质及其对CO和O₂吸附活化性能进行研究,其结果可对实验合成进行指导。首先对Pt（100）、（110）、（111）晶面的结构进行优化,在对其几何结构、弛豫方式、生成能、功函数、态密度等一系列性质进行研究。发现生成能最低和最易给出电子的晶面分别是（111）和（110）晶面。对（111）晶面进行CO和O₂吸附活化过程的计算,考察该晶面的不同活性位点上的吸附构型和能量变化。发现CO和O₂在Slab模型上的整体吸附规律一致,即与尽量多的Pt接触成键。随后对Pt团簇进行考察。首先对Pt_n（n=2～9）团簇进行结构搜索和优化,考察其稳定和亚稳定结构下的能量和键长,进而得到团簇体系的稳定性的初步规律。结合课题组的实验研究,选取金属原子Ag、Ir、Cu、Co、Ni对Pt团簇进行掺杂。对合金团簇进行结构优化和电子局域密度分析,发现引入过渡金属的引入对Pt团簇中电子极化性质影响不大;而贵金属Ag和Ir则显著提升了团簇的电子局域程度最大值,Ag附近的电子局域化程度低于Pt而Ir则相反,说明电子性质显著影响了Ag和Ir在Pt团簇的中分分散方式,前者倾向于分散后者倾向于集中。对合金团簇对CO和O₂吸附的计算发现,杂原子的引入显著改变了团簇的吸附性能。从能量角度来说,除Ir外的金属原子都对体系的CO吸附性质无或产生微小的负面影响,相反,所有合金都展现出更强的O₂亲和力。从吸附位点类型的考虑,纯Pt和引入Cu和Co的团簇上发生O₂吸附时,分子是倾向于吸附在单原子活性位点（top位）上的;而引入Ni、Ag和Ir的合金团簇中双原子组成的活性位点（bridge位）的吸附O₂能力出现明显提高,且吸附能较top位更有优势。