本论文以大气化学作为研究背景,用高水平从头算方法比较系统地研究了部分含羰基化合物与氢氧自由基、氮氧化合物作用的微观机理,对每一反应通道进行了详细阐述,得出结论与实验相吻合。本论文主要包括以下三个部分: 1、氢氧自由基与乙醛反应的量子化学研究 对氢氧自由基与乙醛的反应进行了量子化学研究。分别在G3MP2、G3和MP2/6-311++G（d,p）水平上优化了反应势能面上各驻点的几何结构,并在QCISD/6-311++G（d,p）水平上精确计算了各驻点的能量。确定了反应的机理,氢氧自由基与乙醛作用主要有六条通道,生成与实验相吻合的CH₃CO自由基,反应是放热的。 2、FC（O）O自由基与NO₂反应的量子化学研究 用量子化学DFT,MP2,G3和G3MP2方法对FC（O）O自由基与NO₂的反应机理进行了理论研究。优化了反应势能面上各驻点的几何结构,通过内禀反应坐标（IRC）计算和振动分析,确认了反应中的过渡态,并用过渡态理论（TST）计算了相关反应的速率常数。研究结果显示,FC（O）O与NO₂反应,生成产物FNO₂+CO₂的反应通道在动力学和热力学上都占绝对优势,反应是放热的。