近年来，二氧化铈因其具有较高的储氧/释氧能力、较强的氧化-还原性能，备受人们关注，尤以在环保领域的催化剂中的应用最为常见，如汽车尾气处理的三元催化剂(TWC)。改善贵金属含量的三元催化剂(TWC)的低温活性和高温热稳定性，符合日益严格的尾气低排放法规，具有重要的经济和社会意义。杂质对二氧化铈性能具有重要影响，但相关方面的理论研究还比较滞后，而且对二氧化铈及其掺杂体系的研究大多基于经验方法，基于第一性原理的研究直到近几年才很快兴起。 本文用基于密度泛函理论的第一性原理方法，并用DFT+U方法描述Ce4f电子的强关联效应，系统地研究了金属(M=Al，Cu，Pd，Pt，Rh，Zr)掺杂对二氧化铈(CeO<,2-x>)的体性质(如晶格常数，体弹性模量)的影响，并对贵金属(Pd、Pt、Rh)掺杂二氧化铈(CeO<,2-x>)体系的结构和电子性质进行详细的研究。 对掺杂的CeO<,2>的研究，我们选用不同大小的超原胞(包含的原子个数分别为6，12，24，48和96)，并用一个杂质金属原子取代超原胞中的一个Ce原子来模拟不同掺杂浓度的二氧化铈体系。优化好后，去掉杂质最近邻的一个氧原子来模拟含有氧空位的体系。 结果表明：晶格常数随着杂质含量增加呈单调减小;M掺入CeO<,2>晶胞后，引起了体弹性模量的变化；Pd，Pt，Rh掺杂降低还原能量，使形成氧空位更容易，并从原子结构和电子结构等方面，对掺杂降低还原能的机理进行了分析。