随着现代工业、交通运输业的迅速发展,大量的有毒有害的气体分子都被排入空气中,这些有毒物质对人类赖以生存的环境造成了极大的危害。CO作为其中的主要污染物之一,具有无色、无味、有毒的特性,对环境危害很大,因此如何有效的消除CO是迫在眉睫的事。目前最有效的方法之一就是通过催化氧化,因此寻找在低温条件下廉价高效的催化剂是非常有价值意义的。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了CO等若干气体小分子在金属掺杂的h-BN上的吸附特性,以及CO在金属掺杂的h-BN体系上的催化氧化反应,主要研究工作及结果如下:1.研究了小分子（CO,O₂,NO,SO₂,H₂,H₂S等）在Co掺杂的h-BN体系下的吸附性质。研究结果表明:Co的掺入可以改变BN的电子结构,掺杂原子周围电荷的重新分布导致CO,NO,SO₂,H₂S等气体分子主要吸附在Co及其近邻六元环的顶位。Co-BN对上述几种气体分子表现出了较好的吸附和活化特性,为气敏元器件和非贵金属催化剂催化氧化CO等相关能源设备的大规模应用提供了理论依据。2.研究了CO在Co掺杂的h-BN的体系上的催化氧化。结果表明:对于LH机制,CO的催化氧化反应的第一步CO+O₂→CO₂+O,需要克服0.17 eV形成中间态OCOO,然后再克服0.55 eV的势垒分解成CO₂分子和O原子。最后第二个CO分子与剩余的O原子反应生成CO₂分子释放出去,反应势垒为0.16 eV。对于ER反应机制,整个反应的限速步为0.89 eV,与之相对应的反应过程是CO+O₂→CO₃。TER反应机制O₂是被吸附的两个CO分子活化然后与之生成中间态OCO-Co-OCO,这个机制的反应限速步是0.41 eV,对应于2CO（ad）+O₂→OCO-Co-OCO这一反应过程。3.研究了CO在Mn掺杂的h-BN体系上的催化氧化。结果表明:在ER机制下,该催化剂对CO的氧化反应的效果非常好,CO+O₂（ad）→CO₃（ad）需要克服能量势垒是0.16 eV,CO₃（ad）→CO₂（gas）+O（ad）所需的能量势垒是0.01 eV限速步的能量势垒只有0.19 eV。LH机制下的反应也比较容易发生,其限速步的能量势垒较ER机制比稍微大一些,是0.37 eV。TER机制下需要的最大是势垒是0.67 eV。