在现代物理化学领域的研究中,气态分子与过渡族金属的相互作用是一个应用很广泛的课题,它是很多工业过程的基础,例如异相催化反应、金属的氧化过程、有机合成机理等。而从微观层次对此进行理论研究,对于理解催化反应和帮助我们了解详细的催化作用机理有十分重要的作用。本文用改进的分析型嵌入原子方法(MAEAM)和MORSE势分别构造了金属-金属、氢-氢和氢-金属之间的相互作用势,系统地计算了氢原子在Pd(211)、Pd(311)和Pd(533)三个典型的台阶表面上氢原子的最稳定吸附位、吸附平衡键长和三维扩散势能面(PES)。计算结果表明金属表面台阶以及台阶与平台的排列顺序对氢原子吸附特性很大影响,氢在金属台阶表面最稳定位置的吸附能明显比平坦表面最稳定吸附位的吸附能低,而且氢原子趋向于吸附在距离台阶最近的四重洞位上。台阶长短对氢最稳定吸附四重洞位处吸附能影响不大,而台阶和平台的排列顺序对吸附特性影响很大。最后,计算了氢原子在钯截角八面体颗粒表面上吸附时,颗粒大小、边界存在以及氢的覆盖度对氢吸附特性的影响。计算结果表明,氢在纳米颗粒表面上的吸附表现出很多独特的性质,覆盖度和颗粒大小以及颗粒边界对氢的吸附特性均有明显影响,氢原子在颗粒表面边界吸附位的吸附能略低于它在颗粒表面中心相同性质吸附位的吸附能。而随着颗粒尺寸逐层增大,相同性质吸附位氢的吸附能有逐渐升高的趋势,当颗粒的尺寸增大到3.2nm时,表面中心位置氢的吸附能和键长的数值接近对应平坦表面的数值并开始趋于平稳。对于3.2nm大小的钯截角八面体纳米颗粒,当氢的覆盖度从低覆盖度增加到饱和覆盖度的时候,颗粒(111)表面的fcc位吸附能升高大约为0.6eV,而颗粒(100)表面H4位的吸附能升高大约为0.3eV。而随着覆盖度和颗粒尺寸的变化,这些吸附位上H-Pd平衡键长的变化不是很明显,说明吸附键长随尺寸和覆盖度的变化并不明显。最后我们计算了氢在钯表面吸附的温度效应,结果表明氢的吸附能随体系的温度升高而呈线性升高的趋势,并发现了Pd(100)面上氢吸附的两个脱附相。我们的这些半经验势的计算模拟结果和实验结果以及其它理论计算结果符合得很好。