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在含H2S的腐蚀环境中，可能发生多种形式的金属腐蚀，导致设备的破裂、泄漏甚至爆炸，造成巨大的经济损失和人员伤亡。而H2S腐蚀的微观反应过程尚不清楚，各种腐蚀机理还需验证。从理论上研究H2S分子在金属表面的微观行为，对深入探索腐蚀机理，减缓腐蚀现象的发生具有重要意义。本论文采用周期性的密度泛函理论，研究H2S分子在Cu (100)表面的吸附及分解机理，并进一步探索水溶液对H2S吸附分解过程的影响。经过系统地分析研究得到如下结论：通过对H2S、H/HS和H/H/S在Cu (100)表面吸附的量化计算研究发现，H原子、S原子和HS均倾向于吸附在表面的空位，而H2S吸附于顶位时的构型最稳定。吸附物中的S原子s、p轨道与表面Cu原子的d轨道发生电子云重叠，形成Cu-S共价键。H2S和HS的吸附能够导致S-H键发生活化，三种吸附体系的吸附能顺序为：H/H/S> H/HS>H2S。H2S分子吸附于Cu (100)表面后具有发生分解的趋势。通过过渡态理论研究了H2S在Cu (100)表面分解的两步基元反应：H2S→H+HS和HS+H→S+2H，结果表明两步基元反应的过程相似：H原子脱离S原子，分解产物独立吸附于Cu表面，反应体系能量降低。经计算得两步基元反应的能垒均较低，分离后的S原子在Cu表面的吸附为腐蚀产物的形成创造了条件。另外，在H2S的分解过程中：H-S键断裂所释放出的电子转移到H与Cu原子之间，在过渡态中形成H-Cu键；两步基元反应的分解产物在Cu表面的吸附导致了体系能量的降低，确保了反应能够顺利进行。在以上研究内容的基础上，利用类导体屏蔽模型研究了水溶液对H2S吸附及分解的影响。结果表明溶剂化效应能够促进H2S及分解产物在Cu (100)表面的吸附，但对吸附构型影响较小，且溶液中H2S分解反应的能垒和反应热与气相中相似，溶剂化效应对H2S的分解没有促进作用，因此水溶液对腐蚀的促进作用并不是由于溶剂化效应所致。考虑水溶液能够提供大量H粒子，因此进一步研究H在表面的微观行为。结果表明由于H原子半径较小，能够稳定吸附于Cu (100)表面及表面内部，且H在Cu表面容易发生迁移，这为在金属内部形成氢分子破坏金属结构创造了条件。H原子在金属表面及内部的扩散是溶液促进H2S腐蚀的原因之一。