研究采用DFT-LDA方法，对金红石型TiO₂（110）表面弛豫和镉在TiO₂（110）表面的负载进行了系统的研究，同时对镉的负载位置、体系的电子结构及电荷转移进行了分析。结果表明TiO₂（110）完整表面存在着明显的弛豫现象，弛豫会对体系的性质造成影响，研究表面反应必须考虑表面的弛豫现象。镉的负载浓度不同时，体系的性质也不相同。吸附能随负载浓度的减小而增大。在TiO₂（1×1）表面和TiO₂（1×2）表面，镉的稳定负载位置相同，负载后的构型也一致，都和两个桥氧及一个层氧作用，即呈B构型。在这两个表面，镉的5s和5p态之间有明显的相互作用，由此我们预测，镉在[001]方向会形成一维链状结构。镉原子之间的作用削弱了镉和底物之间的作用。在TiO₂（2×1）表面和TiO₂（2×2）表面，镉在稳定负载位置和两个层氧一个桥氧有效成键，即呈A构型，随着负载浓度的降低，形成这种构型的趋势增大。负载后镉失去电子，失去的电子主要转移给与它相连的桥氧，并且定域在桥氧上。镉的负载使桥氧不饱和键上的电子得到了补充，同时也削弱了桥氧和六配位钛之间的作用，导致桥氧和六配位钛之间键长变长，六配位钛上的电荷接近体相中钛的电荷。五配位钛基本没有得到电子，不能被还原。镉和桥氧之间的作用是决定负载是否稳定的关键因素。镉主要通过4d态和桥氧的2p态作用，镉的5s态也和桥氧的2p态有一定作用。镉的5s态、桥氧的2p态和钛的3d态对应出现，形成了镉、氧和钛之间特殊的金属-氧-金属作用。