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汞作为一种非常重要的全球性的污染物而备受关注,即使在浓度很低的情况下,也具有相当大的毒性,对生态环境会造成严重的破坏。而恰恰在煤燃烧中产生的众多的污染物中,人们对汞的排放规律和抑制机理的探索和认识最为浅薄。本文对燃煤烟气中有害痕量元素汞与HF、ClO、NO的均相氧化反应机理和炭基的非均相氧化反应机理进行了研究。应用量子化学计算方法优化了所研究反应涉及的反应物、产物的几何构型,并且通过对几何参数与美国国家标准技术局（NIST）中的热力学参数比较和能量分析确定其基态几何构型,对HgF和HgF2优化出的基态几何构型进行频率分析获得了298K-1500K范围内的热力学参数。与美国国家标准技术局（NIST）中的热力学参数相比,焓差的理论计算值的最大相对误差为2.86%,熵的理论计算值的最大相对误差为2.03%。研究结果为进一步应用量子化学计算方法探索燃煤烟气中汞与HF、ClO、NO的微观反应机理,并计算相关反应的动力学参数奠定了基础。对燃烧烟气中汞的5个均相氧化反应的微观反应机理进行了研究,其中包括3个汞与HF的氧化反应和2个汞与ClO、NO的氧化反应,对原有的汞的均相氧化反应动力学模型进行了补充。应用从头计算方法,优化得到反应途径上过渡态和中间体的几何构型,然后几何构型进行频率分析和能量计算。在此基础上,计算得到反应的活化能和指前因子。采用经典过渡态理论计算得到298-1500K温度范围内各个基元反应的反应速率常数。计算得到的有关动力学参数为深入研究煤燃烧过程中汞的动力学模型提供了依据。对碳基的4个非均相氧化反应的微观反应机理进行了研究。应用密度泛函理论,研究了表征碳基表面的扶手形（armchair）簇模型表面的非均相氧化反应机理。分析了4个非均相氧化反应的反应过程,并计算了反应的活化能和反应速率常数。计算得到的相关参数为预测燃煤烟气中汞的形态转化和迁移规律提供了依据。