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本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，系统地研究了预吸附氧原子对金属催化剂反应活性的影响。
第二和第三章中分别分析了水在清洁和氧原子预吸附的金属催化剂表面的分解反应。通过计算得到各个反应的活化能和反应热等能学数据。在氧原子修饰的金属表面，提出几种可能的反应机理，并通过计算分析得到最合理的反应路径。
计算的结果表明无论在清洁的还是氧原子修饰的金属催化剂表面的水的分解反应的活性均有周期性的规律：
(1)对于在清洁表面水的分解，过渡金属的活性顺序为：AuOH，CH<,3>O，H<,2>COO，NH<,3>和H<,3>O在清洁和氧原子修饰的Cu(111)表面的脱氢反应。得到的结果是，有氧原子存在时候，反应的反应热和活化能均有降低。也就是说氧原子在Cu(111)对五个脱氢反应均有促进作用。我们理论计算的结果和实验结果相一致。