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加氢脱氧(HDO)反应是葡萄糖、果糖及甘油等多元醇类物质增值利用的重要途径。因此研究多元醇类物质的HDO反应机理对于相关催化剂设计具有重要的指导作用。本论文选择甘油作为多元醇的模型化合物，采用密度泛函理论(DFT)方法，对其在酸催化的条件下脱水机理中各个反应路径的反应物、生成物及过渡态进行了势能面的系统研究，并对其催化加氢反应机理进行了初步探索。选择一个合适的DFT计算方法，对于后续的研究起着奠定性的重要作用。针对醇类分子的结构特点，我们分别对质子化异丙醇和质子化1,2-丙二醇脱水反应的反应能垒进行了不同理论级别的计算，来确定对于醇类化合物脱水反应较合适的计算方法。我们发现，采用M06-2X泛函的DFT方法与高级别的CCSD(T)方法相比可以得到相近的结果；使用6-31+G**基组与使用高级别的AUG-CC-PVTZ基组相比可以得到相近的结果。虽然MP2方法也可以得到较接近的结果，但是其耗时量大大超过DFT方法。因此我们确定了使用以M06-2X为泛函的DFT方法来研究后续的甘油脱水反应。甘油脱水的计算研究主要结果如下：质子化甘油的不同构象会影响反应路径的具体过程；质子化3-羟基丙醛有可能发生断碳链的过程；分子筛6T模型反应体系中甘油可以发生C-C键断裂一步生成乙烯醇和甲醛；分子筛12T模型反应体系中伯位羟基脱水比仲位羟基脱水更容易，丙烯醛是由1,3-二羟基丙烯的中间体直接一步脱水生成的，并且能垒较低，羟基丙酮并不是甘油的伯位羟基在酸性位的攻击下脱水生成1,2-二羟基丙烯的中间体后再异构得到的，而是甘油一步脱水得到的。该过程中伯位C-O键断裂与氢转移同时进行。由于时间问题，对于加氢步骤的研究还处于对计算方法的探索阶段。通过对Ni3簇不同自旋多重度的能差计算，将不同计算方法得到的结果与较高级别的Gaussian-3方法比较，认为M06-2X/m6-31G*方法可以得到较接近的结果。同样用不同的方法对Ni4、Ni5簇进行计算，发现七重态和五重态分别为其能量最低的状态。