近年以来,大气中的CO2浓度呈现着惊人的的增加速度,随之产生的温室效应正在威胁着全球人类的生存。因此,人们在努力寻找新的途径去解决温室效应的问题,而寻找高效的催化剂是实现捕获和转化CO2这一目标的重要途径,由于过渡族金属往往具有很好的催化性能,并且过渡族金属团簇以及其合金往往具有不同于块体的新奇的物理和化学的特性,因此本论文采用第一性原理的计算方法,对过渡族金属TM38 (Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ag、Pt和Au)团簇以及其合金的电子结构及其与CO2的相互作用进行了系统地研究。首先,我们系统地研究了TM38 (Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ag、Pt和Au)以及它们二元合金的几何的结构和电子的结构,对最可能的多种构型都进行了优化,我们采用的是合金团簇的核壳结构来研究它们和CO：的相互作用,进而我们发现二元合金效应可以调制TM38团簇原子之间的键长、原子之间的平均结合能及d带中心,并且原子之间键长增大时,原子间结合的更弱,d带中心上移。在详细研究了过渡族金属团簇的几何结构和电子结构基础之上,我们接着研究了CO2和CO在TM38以及其合金团簇表面上的相互作用,我们的研究结果发现大多数团簇比其块体表面对CO2和CO有着明显增大的吸附能,我们发现这种二元合金效应可以调制TM38对CO2的的吸附作用,这种吸附作用依赖于其表面原子的d带中心的位置,其d带中心越靠近费米能级,其活性越强,对CO2和CO的作用也就越强,d带中心远离费米能级则相反,如在TM38(Ni、Rh、Pt、Co和Pd)团簇中掺入Cu、Ag和Au等惰性的贵族金属后,合金后团簇表面原子的d带中心反而上移,对CO2吸附强度也更大,这也表现在比较大的吸附能,C-O键长被拉的更长,弯曲程度更加厉害。这个有趣的科研结果还有待着我们进一步的研究,也希望我们的研究结果能够对高效的过渡族金属催化剂的选取能够提供有效的理论依据。