哈伯（Haber-Bosch）法合成氨是由氢气和氮气在高温高压和催化剂存在下生产NH3的工业过程,被认为是20世纪最重要的发明之一,为世界人口增长做出了巨大贡献。现有的Haber-Bosch合成氨工业是一个高能耗过程,每年约消耗全球能源供应总量的1%～2%。开发温和条件下的合成氨过程是研究人员长期以来不懈追求的目标,而这一目标的实现高度依赖于低温高活性的新型催化剂的开发。理想的催化剂一方面应该具有催化N≡N键断裂的高活性,另一方面对氨中间物种NHx（x=0-3）的结合力又不能太强。这种理想的催化剂很难在单一过渡金属中找到,这是因为过渡金属表面上的氮还原反应遵循BEP原理:即N2分子的解离势垒和NHx的解吸附能与催化剂表面上N原子的吸附能成线性关系。受到这种线性关系的限制,只有火山曲线顶部的过渡金属（Fe和Ru）被认为是合成氨的合适催化剂。其中,铁基催化剂凭借其优异的催化活性以及低廉的价格成为目前工业合成氨的主要催化剂。最近,非金属的B原子因其特别的电子构型被认为是氮还原的活性物质。本论文基于密度泛函理论,研究了Fe2B这一合金催化剂表面的N2还原反应。我们的研究发现,N2分子在Fe2B（001）面具有较低的分解势垒,且解离后的N原子易吸附在B原子的上方。基于低覆盖度下的Fe2B（001）面,我们分别计算了解离机制和缔合机制下共四种反应路径,发现解离机制中N2的解离势垒为1.08 eV,而缔合机制中的第一步加氢（*N-N+*H→*N-NH）能垒为1.66 eV,由此推断在Fe2B（001）表面NH3的合成过程遵循解离机制。进一步,我们考察了不同覆盖度下N2和H2分子的吸附和解离行为,发现随着Fe2B表面N原子覆盖度的增加,N2和H2分子在该表面的吸附逐渐减弱。在表面50%的吸附位点被N原子覆盖后,N2分子的稳定吸附由原来的侧位吸附变成顶位吸附,从而导致N2分子的脱附比吸附解离更容易发生。因此,我们提出N原子覆盖度为50%的催化剂表面是更为合理的氨合成催化剂表面。基于50%氮覆盖的催化剂表面,我们进一步研究了解离机制下NH3的合成过程,发现NH3在这一表面的合成过程具有比之前广泛研究的催化剂更有利的能量路径。我们的研究揭示了Fe2B合金催化剂表面N2还原的机制并首次考察了覆盖度对这一机制的影响,有望为新型N2还原催化剂的开发提供理论参考。