当前燃煤汞是全球汞污染的主要来源，为了有效控制燃煤汞的排放，国内外学者进行了广泛的研究，其中研究最为热门的是燃烧后的吸附剂喷入技术。但是大量的研究表明迄今为止仍然没有找到一种性价比较高的吸附剂。近年来灰飞在除汞方面的性能越来越受到研究者们的青睐，但是其对汞的作用机理尤其是飞灰中金属氧化物（如Fe₂O₃）与汞的作用机理还很薄弱，鉴于此，本文从量子化学角度运用密度泛函理论计算了Fe₂O₃对不同形态汞的吸附效果，此外本文还分别研究了气化产物H2S和烟气中O₂对Hg⁰吸附的影响。计算结果表明：Hg⁰在γ-Fe₂O₃（001）表面为物理吸附，而HgCl和HgCl₂均为化学吸附，吸附能分别为-200.66和-152.64kJ/mol，且均倾向于平行于底物表面进行解离吸附。在有H2S存在的情况下，Hg⁰在α-Fe₂O₃（001）表面的吸附机理是H2S先在底物表面分两步进行解离，然后气态单质汞与表面预吸附的S原子结合成键形成HgS，Hg⁰在表面吸附时的吸附能为-136.73kJ/mol，属于化学吸附。当烟气中有O₂存在时，O₂将在α-Fe₂O₃（001）表面的催化作用下首先发生解离，表面预吸附的O原子使得底物表面的铁终端变成了氧终端，Hg⁰与表面预吸附的O原子结合成键，生成表面HgO，Hg⁰的最大吸附能为-72.74kJ/mol，为弱化学吸附。当O原子的覆盖度较高时，Hg⁰在底物表面为强化学吸附，最大吸附能为-268.09kJ/mol，能够很好的将Hg⁰从烟气中脱除。本文的计算结果揭示了灰飞中的Fe₂O₃对汞的吸附机理，对后续的灰飞商业化应用起到了一个指导作用。