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氟化铝无毒、耐高温,对环境无污染,并具有较强的路易斯酸性,可取代AlC13,广泛应用于路易斯酸催化的多相催化反应中。本文通过密度泛函理论系统研究了HF在α-Al2O3(0001)表面的吸附与反应行为,初步认识了Al2O3氟化为AlF3的机理,并探讨了AlF3催化CCl2F2的氟化机理。利用密度泛函理论系统研究了HF在α-Al2O3(0001)表面的吸附与反应行为,分析了HF与表面相互作用的电子机制。通过增加HF在α-Al2O3(0001)-p(2×1)表面的吸附分子数,发现HF在低覆盖度下,会发生解离吸附；当覆盖度为3/2ML时,物理吸附和解离吸附都能发生。当覆盖度为1.0ML时,在p(2×1)模型上可获得多样性吸附构型；当HF吸附在p(1×1)模型上,由于p(1×1)超晶胞较小,只获得一个构型。初步氟化反应研究表明,在p(2×1)模型上两个解离吸附的HF形成水以及水分子脱附的总能量分别增加了1.00和0.72eV。HF和H2O的共吸附行为表明,吸附水的Al2O3不利于HF吸附,这与实验结果相一致。电子态密度分析表明,当HF发生解离吸附时,σH-F键电子峰消失,在-8.4与-5～-3eV处分别出现σH-O与σF-Al轨道的电子峰。差分电荷密度分析表明,解离吸附的HF与α-Al2O3(0001)表面相互作用,F原子得电子,H原子失电子,表面Al原子电子得失不明显。通过采用F原子替换α-Al2O3(0001)表面O原子的方法使氧化铝逐步氟化,得到氧化铝氟化过程的典型构型。在此基础上,计算了其XRD图。通过计算HF吸附在AlF3/Al2O3模型表面、内部与两者界面的行为发现,当其吸附在模型催化剂表面与AlF3内部时,形成F-H-F结构；当其吸附在AlF3与Al2O3界面时,HF发生解离,参与了基底Al2O3的氟化反应。计算了水在部分氟化氧化铝模型中AlF3与Al2O3界面向表面脱附的过程,通过比较H2O在(AlF3)6/(Al2O3)5模型界面、AlF3内部及表面的相对能量,得到该过程是热力学有利的结论。系统计算了CC12F2和CH2C12在α-AlF3(0001)不同终端表面的吸附构型。结果表明,以S1F为终端的表面对CC12F2和CH2Cl2都表现出较好的活性；以S2F为终端的表面由于很稳定,对CC12F2和CH2C12的作用力较弱,在催化剂表面为物理吸附；在S3F表面吸附时,由于Al原子已经达到饱和,对于CC12F2也没有表现出催化活性,而CH2Cl2的C-H键断裂后得到了3种不同构型。