为了探索有机物与金属氧化物及腐殖酸相互作用的机理，本文开展了金属氧化物对水的表面催化和有机小分子在土壤腐殖酸中扩散行为的理论模拟研究。具体内容如下：　　 1.H2O在Cu2O(111)面上吸附解离行为　　 采用周期性的密度泛函理论(DFT)的方法研究了H2O在理想Cu2O(111)面上的吸附与解离情况，初始构型包括垂直顶位吸附和平行吸附两种构型。对计算方法的收敛测试表明，使用GGA-PBE泛函计算得到的氧化亚铜的晶胞参数要优于其他泛函。弛豫处理后表面更加紧凑，氧原子下沉，铜原子更加暴露。在垂直顶位吸附的构型中，氢键的生成增加了该吸附构型的稳定性，导致垂直顶位吸附的吸附能稍高于平行吸附。通过计算分析分波态密度(PDOS)和布居电荷，证实H2O分子的价电子轨道3a1和1b1以及表面Cu吸附位的4s轨道参与了表面成键的过程，H2O分子与表面Cu吸附位间的相互作用，包括σ给予和π反馈作用，并且σ给予作用要稍强于π反馈作用。　　 根据理论计算的结果，H2O在Cu2O(111)面上存在两种可能的解离过程，由于有H2产生的体系的总能量比自由水分子和孤立Cu2O(111)面的能量之和高0.51kcal/mol，在真空、绝对零度的条件下Cu2O催化分解H2O比较困难。对真实体系的研究需要进一步考虑溶剂化效应和表面氧缺陷的影响。　　 2.具有特征官能团的芳香族化合物在土壤腐殖酸中的扩散行为　　 基于Jansen等人提出的TNB腐殖酸单体构建腐殖酸的结构模型，采用分子动力学的方法研究了8种芳香族化合物在腐殖酸中的扩散行为。模拟结果表明这8种化合物的扩散行为可分为两大类，第一类为跳跃扩散，分子可以在不同的空穴间进行跳跃式的迁移，具备这类特征的化合物为苯、甲苯、联二苯和硝基苯；第二类为局域扩散，对应的化合物为对硝基苯酚、苯胺、苯酚和苯甲酸，这类化合物与腐殖酸间形成一定数目的氢键，腐殖酸对此类化合物具有较强的固着作用。　　 分别选择两大类中的特征化合物甲苯和苯酚研究温度对扩散速率的影响。对于疏水性较强的化合物，温度较高时分子运动加剧，扩散速率增加，同时腐殖酸柔性的增加使得甲苯得以向腐殖酸内部空穴扩散。相反，对于极性较强的化合物，苯酚和腐殖酸之间有较强的相互作用，所提供的能量不足以破坏氢键相互作用，温度对扩散速率的影响不大。