水和固体表面的相互作用在腐蚀、电化学、纳米粒子自组装、环境化学及能源相关的多相催化等领域有很重要的理论和实际意义。在许多涉及水的多相催化反应过程中，水的形成过程和解离机理以及表面羟基和表面氧对催化反应机理的影响并没有得到人们的足够重视。　　本文主要针对铁基和钴基催化剂上水的吸附与解离、水煤气变换(WGS)反应机理进行了系统的理论研究，并对钴基催化剂上费托反应机理进行了初步的探索。研究表明，低温下水分子在铁表面上以四/五/六元环的聚合形式存在。随着温度的升高，铁表面上的水分子主要以解离态形式存在，铁表面发生一定程度的氧化。金属铁和金属钴表面上吸附的氧原子更容易与氢气反应生成水，而难以与一氧化碳反应生成二氧化碳，因此金属铁和金属钴催化剂不利于水煤气变换反应的发生。对钴(0001)面上费托合成机理的进一步研究，发现在钴(0001)面上主要得到甲烷或甲醇产物。　　研究结果阐明了水与金属铁、钴表面的作用规律和机理，合理的解释了实验所观察到的众多现象，为进一步研究涉及H2O，CO，H2和CO2的其它多相催化反应提供了新的理论基础。