SO₂、CO和NO都是大气污染物的主要成分,这些化合物不仅会给环境带来严重的危害,而且还会影响人类的健康。为了消除这些化合物的危害,开发新型高效的金属催化剂尤其是双金属催化剂是十分必要。与单金属催化剂相比,双金属催化剂存在着集团效应、配体效应、应力效应等作用,而表现出与单金属催化剂不同的催化活性和选择性。因此,本论文应用密度泛函理论方法分别对SO₂在Ni/Cu（100）金属表面上吸附解离情况,CO和NO在Cu/Ru（0001）金属表面上的吸附以及氧化反应进行了研究。计算结果表明:1.SO₂趋向于通过O-S-O平面采用平铺方式吸附在Ni（100）和Cu（100）表面上,但在NiCuNi（100）和NiCuCu（100）双金属表面上却趋向于采用垂直吸附方式,SO₂在双金属表面上的吸附作用比在单金属表面上的更强。与单金属表面相比,SO₂在双金属表面上更容易解离,其中,SO*解离生成S和O原子是决速步骤。通过比较可知,SO₂在NiCuCu（100）表面上解离时所需的活化能比NiCuNi（100）表面的更低,更利于SO₂的分解。2.CO倾向于通过C端垂直吸附在Cu（111）和4Cu@Ru（0001）表面的fcc位上;在xCu@Ru（0001）（x=0～3）表面上,则倾向于吸附在T位上且与Ru原子成键,并且随着表层Cu覆盖度的增加,吸附能也随之增加。这表明,在Ru基催化剂中添加适量的Cu能够增强钌基催化剂的催化活性。CO在4Cu@Ru（0001）表面上的吸附作用比在Cu（111）表面上的强,但比在Ru（0001）上的弱。电子从表面转移到CO分子的2π*轨道上,导致吸附后C-O键长伸长,功函升高。CO在4Cu@Ru（0001）表面上氧化生成CO₂所需的活化能为0.960eV。3.NO趋向于通过N端垂直吸附在金属表面上。3Cu@Ru（0001）双金属表面对NO的吸附能力最强。电子从金属表面转移到NO分子2π*轨道上,使得吸附后的NO带上部分负电荷。吸附后的NO所带的负电荷越多,N-O键长变得越长,振动频率红移程度越大。与CO相比,NO表现为强的π受体,因此当NO和CO分子在相同表面上吸附时,NO与表面之间的吸附作用比CO更强。