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气态分子与表面相互作用动力学日益引起越来越多的化学家和物理学家的兴趣。无论是多相催化还是胶体化学催化反应,都涉及到反应物之间及反应物与催化剂表面的相互作用。因而,从理论上系统地研究原子、分子之间以及它们与催化剂表面,尤其是与表面活性部位之间的相互作用是十分必要的。本论文的主要内容如下:第一章主要详细介绍了本论文研究所用到的基本理论和低指数表面簇合物模型。第二章利用我们提出的5参数Morse势方法,分别对Cl-Ag、Cl-Ni、H-Ag表面体系的吸附和扩散进行了全面系统的研究。第三章利用构造的气态双原子分子与表面相互作用势函数――推广的LEPS势对CO-Pd低指数面及台阶面体系进行了细致的研究。本论文的主要研究成果:1. Cl-Ag低指数面吸附体系。振动频率是比较容易测得的实验信息,而且是确定吸附位和吸附态的最重要的临界性质。但实验上往往是在不同的条件下进行,得到的大都是片段信息,对于振动频率的归属问题也往往相互矛盾。计算结果表明,氯原子在Ag（100）面上只存在四重吸附态。在（111）面上,氯原子吸附于三重洞位,获得的垂直振动频率250㎝-1可看作是氯原子在Ag（111）面吸附的三重态的特征频率。尽管第一与第二周期原子在FCC（110）面上的稳定吸附态大都是赝式三重位和长桥位,但在Ag（110）面上,四重洞位是氯原子的稳定吸附态,并获得244㎝-1的垂直振动频率。不但重现了实验上测得的特征振动频率,而且给予了相应吸附位和吸附几何的确认。该论文已在化学学报,2005,63（14）,1276～1280上发表。2. Cl-Ni低指数面吸附体系。无论是实验还是相关的理论研究都比较匮乏。计算结果表明,与氯原子在Ag三个低指数面上的吸附情况相同。氯原子优先占据在高配位点。在Ni（100）面上,氯原子只存在四重吸附态;在（111）面上,氯原子吸附于三重洞位;在（110）面上,四重洞位是氯原子的稳定吸附态。在这三个面上,氯原子表面吸附结合能从小到大的顺序为（111）<（100）<（110）。这一结论与Cl-Ag、S-Ni体系的结论完全一致。可见第三周期原子吸附结合能与表面粗糙度之间是有关系的,金属表面越粗