煤炭在燃烧利用过程中有害元素硫会释放出来并污染环境,还会影响设备安全和产品质量,因此脱硫-固硫技术已成为洁净煤处理工艺中一个最重要的环节,煤热解过程中的脱硫-固硫机理也受到了广泛关注。本文主要利用第一性原理计算了煤热解过程中,噻吩及含硫气体在CuO（111）表面的脱硫-固硫机理;同时考察了活性氧原子负载及金属Ni掺杂后对CuO（111）表面脱硫-固硫机理的影响;也考察了煤中活性S原子在CuO不同表面上的固硫机理。得到结论如下:在Ar气氛下,噻吩不易在CuO（111）完美表面吸附并进行直接脱硫反应,噻吩C-S键的断裂是脱硫反应发生的关键;噻吩分子自身内部的H转移有助于降低噻吩C-S键断裂能垒;CuO（111）表面的富氧原子相比晶格氧具有更强的氧化断键能力,表面富集O原子的数量越多,噻吩越容易发生断键反应;Ni原子的掺杂使得噻吩在CuO（111）富氧表面的氧化脱硫反应更容易发生。H2S分子在CuO（111）的完美表面反应时,分子会平行吸附在CuO（111）的完美表面上,或被活化分解成H原子和SH键固定在CuO表面上,生成的Cu2SH结构继续分解,最终生成硫化亚铜化合物。CuO（111）富氧表面上的O原子有利于H2S分子的脱硫反应;CuO（111）完美表面吸收SO2能力较弱,富氧表面可以有效促进SO2的吸附,同样也可以促进SO2解离脱硫;与完美表面和富氧表面相比,氧空位不能有效提高SO2在CuO（111）表面的固硫作用。富氧条件下,CuO氧终端表面较稳定,反应过程中脱出的活性S原子与CuO表面的O原子成键,产物结构类似于SOx,成键数目越多,S原子与表面的相互作用越强;在氧浓度较低时则CuO铜终端表面较稳定,S原子与CuO表面的Cu原子成键,形成CuxS,其中Cu3S的吸附能最大;S原子也会与CuO表面生成Cu2SOx类固硫产物,CuO（111）表面S原子吸附产物全部为Cu2SOx,其吸附能随覆盖度增大而增加。通过计算分析发现富氧条件均有利于CuO（111）表面的脱硫-固硫作用,这些结果可为CuO表面可能发生的脱硫-固硫反应提供理论支撑,也可为后续的CuO固硫剂的改进提供理论指导方向。