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金属氧化物在催化、光电解、电子器件修饰、防腐、传感器制造等领域具有重要应用，其表面吸附研究一直是十分活跃的领域。目前主要集中在完整表面上的热力学研究，对于缺陷和不规则表面，以及吸附反应机理的动力学研究较少，后者也是固体表面量子化学的研究热点。MgO是一种典型的金属氧化物，结构简单，性能稳定。本论文着重探讨一些小分子在MgO (001)缺陷和不规则表面上的吸附及其催化分解机理，主要研究内容如下：一、研究了CO分子在MgO (001)表面上的吸附。采用电荷自洽方法优化了嵌入点电荷的值，由此得到的簇模型能够更好的反映簇周围的环境；利用这一方法，计算得到的MgO (001)表面弛豫值与最近的MIES和GIXS实验结果一致；同时，CO在MgO (001)表面上的吸附能和振动频率也能与最新的实验结果吻合。使用这一方法首次系统地研究了O2分子在MgO (001)完整和缺陷表面的吸附，势能曲线表明，MgO (001)不规则表面的角端以及具有氧缺陷的表面对O2分子的吸附和解离均具有较好的催化活性，但后者更为显著。二、探讨了Cl2在负载型催化剂Na/MgO (001)表面上的吸附和分解行为。首次发现这种负载型催化剂对Cl2具有良好的吸附反应选择性，有利于Cl2分子的吸附和解离。同时，发现Cl2的吸附与文献报道的CO分子在Na/MgO (001)表面上的吸附行为不同，并从能带和态密度分析，对吸附机理进行了合理诠释。当Cl2分子在Na/MgO (001)表面上吸附时，由于底物中Mg的3s轨道和Cl2分子的反键轨道能量相近，对称性匹配，Mg的一小部分3s电子转移到Cl2分子的反键轨道上。而CO分子在Na/MgO (001)表面上吸附时，底物MgO仅起负载金属Na的作用，与吸附的CO分子之间不会发生作用，也无电子转移。<WP=6>三、计算并探讨了N2O分子在MgO (001)完整和缺陷表面上的吸附和分解机理。从势能面发现，在MgO (001)表面的氧缺陷位，N2O分子易于自发解离为N2；这一解离过程基本不存在明显的能垒。由于N2O是NO在氧缺陷位自发分解的中间产物，因此，可以预测具有氧缺陷的MgO可能作为消除NO污染的优良催化剂。这些研究结果尚未见文献报道。