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随着计算机技术以及理论计算方法的日益发展，在材料科学研究中理论计算占有越来越重要的地位。其中，密度泛函方法，由于计算量适中，计算精度比较高，已成为凝聚态物理、计算化学以及材料科学领域中极为重要的理论方法之一。从而，在化工领域中，理论计算为探索非均相体系催化剂活性等因素，实现催化剂设计、筛选、合成、生产过程的科学化、系统化、和模型化，使得人们能清楚地从原子与电子的层面来认识材料的表面结构性质，以便对高选择性催化剂进行指导设计，为人们更好地认识化学工程中的催化问题开辟了一条新的道路。本文是在密度