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原子团簇(简称团簇)是由几个至上千个原子组成相对稳定的聚集体,直径小于50nm,团簇是介于微观的原子和宏观的固体物质之间的一种新层状。Pd团簇由于其独特的物理和化学性质引起了人们极大的研究兴趣,Pd金属具有良好的催化活性、稳定性和选择性,广泛应用在催化加氢与脱氢反应中、汽车尾气催化转化、电催化氧化与还原过程中。在催化反应中,氢分子在催化剂表面的活化吸附与氢分子的吸附解离都是催化反应中的关键步骤。研究原子或分子氢在Pd金属团簇的吸附解离行为,有助于理解吸附物与催化剂相互作用的本质,为高效Pd金属催化剂的设计提供理论数据和依据。本论文采用密度泛方法,在DMol3软件包中,选择GGA/PW91交换相关泛函对不同尺寸的Pdn(n=4,6,13,19,38)进行几何优化。在最稳定构型的基础上,我们分析了氢气在Pdn团簇上的一系列吸附性质,包括氢分子在不同吸附位稳定性,氢分子的解离吸附及迁移机理,解离过程的Hirshfeld电荷、HOMO-LUMO轨道和态密度等电子性质,探讨了氢气在钯团簇上吸附解离以及电子性质随团簇尺寸变化的规律。全文共分三章。第一章主要陈述了团簇理论和表面吸附理论。第二章主要陈述了现代量子化学的相关理论。第三章介绍了氢分子在Pdn(n=4,6,13,19,38)金属团簇表面的吸附构型、表面解离和迁移机理,以及吸附解离过程中的电子性质变化。主要得到以下结论：1.随着Pdn尺寸的增大,Pd团簇的平均结合能从1.660eV显著增大到2.785eV。Pd-Pd键长由2.661A逐渐增大到2.756A。H2分子吸附在Pd4H2-top, Pd6H2-top, Pd13H2-top, Pd19H2-5top, Pd38H2-5top的吸附能最大,最稳定吸附能分别为0.568,0.670,0.629,0.453,0.456eV。2.解离的氢原子吸附在Pd4的Pd-Pd桥位更稳定,而吸附在Pd6, Pd13, Pd19, Pd38面位更稳定。从H2在Pd团簇的解离机制可以看出,氢气解离到最稳定吸附位的决速反应能垒是差别不大的,分别为0.448,0.401,0.314,0.304,0.782eV。随着团簇尺寸的增大(n=4,6,13,19)反应能垒减小,Pd38增大。氢气在Pd19上具有最小的吸附能和解离能。3.Hirshfeld电荷分析表明,Pd团簇是电子给予体,氢原子是电子接受体,Pd转移电子越多,H-H键越长并解离。