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气态分子与表面相互作用动力学日益引起越来越多的化学家和物理学家的兴趣。无论是多相催化还是胶体化学催化反应,都涉及到反应物之间及反应物与催化剂表面的相互作用。因而,从理论上系统地研究原子、分子之间以及它们与催化剂表面,尤其是与表面活性部位之间的相互作用是十分必要的。本论文选取了一些具有典型意义的原子和双原子分子通过5-参数Morse势和改进推广的LEPS势方法研究了原子、分子在过渡金属平坦和缺陷表面的吸附扩散的动力学行为。本论文的内容简述如下:第一章简要介绍了气固表面相互作用的研究意义、研究现状、研究方法,并详细介绍了本论文研究所要用到的基本理论方法和表面簇合物模型。第二章应用5-参数Morse势(简称5-MP)研究了氢、氧和氧原子在BCC金属Fe表面的吸附和扩散。第三章在5-MP的基础上利用改进推广的LEPS势研究了CO分子在Fe低指数表面上吸附和解离性质。本论文的主要成果:1.应用5-MP系统地研究了H原子在Fe低指数表面及(211)高指数表面的吸附和振动。对H-Fe(110)体系,氢的吸附位问题一直是各种实验方法争论的焦点,本文的理论计算结果显示氧原子在低覆盖度下优先占据三重位,同时,本文排除了优先吸附于长桥位的可能性。Fe(211)表面是一个有着皱褶-沟槽结构的开放表面,与别的台阶面相比,此台阶面台阶非常短。氢在该表面的吸附较为复杂,至今氢的吸附位仍未确定。本文的计算结果显示在零覆盖度下,该体系存在两种稳定吸附位膺式三重位H3和长桥位,但是由于位密度和空间掩蔽效应的影响,本文推测在实际的吸附过程中,氢原子趋向于占据三重位。【本文已发表在《高等学校化学学报》2006,Vol.27, No.2, 297~302】2. N-Fe体系。尽管人们对氮-铁体系进行了众多的研究,并积累了大量的实验数据,但仍在许多有争论的、尚未搞清的问题。比如,对于N/Fe(110)体系,氮原子到底是吸附在长桥位还是膺式三重位尚未定论;而N/Fe(111)体系,由于其表面晶胞较大,实验尚不能确定其吸附几何等。本文通过5-MP理论方法得到了该体系吸附位、吸附几