本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了H2O分子在材料表面的吸附性质,包括核材料Be（0001）,Zr（0001）和氧化物CeO2（111）表面。首先,我们研究了单个H2O分子及其团簇结构在Be（0001）表面的吸附性质。我们发现H20分子最容易吸附在表面的top位,且分子近似平行于表面,吸附能大约为—0.30eV。对吸附态详细的电子结构分析表明,此吸附作用主要由H20的分子轨道1bl和3a1与表面Be原子的s和pZ态之间的相互作用所支配。我们也讨论了H2O分子在Be（0001）表面的扩散过程,发现H2O分子在相邻吸附位之间的扩散需要克服0.30eV的能量势垒。另外,我们也发现H2O分子在Be（0001）表面不容易解离。关于H2O团簇在Be（0001）表面的吸附,我们研究了在不同覆盖度下的吸附结构,包括二聚体,三聚体,四聚体以及实际上已经形成层状结构的六聚体。其中在覆盖度为0.5ML时的2×2六聚体双层结构最为稳定。其次,我们计算了H2O分子在Zr（0001）表面的吸附性质和解离过程,找到了两种稳定的吸附位形,分别在表面的top位和bri位。当H2O分子水平吸附在表面的top位时,其吸附作用由H20分子轨道1b1和表面Zr的d电子态间的耦合决定。另外,H2O分子在此位置的吸附对方位角并不敏感,并且在相邻top位间比较容易发生扩散。对于在bri位的垂直吸附位形,除了电子态之间的耦合,我们发现从表面Zr原子向H2O分子的电荷转移起到了重要作用。另外,我们的计算表明H2O分子在Zr（0001）表面很容易发生解离,这与实验观测一致。最后,我们研究了H2O分子分别在无缺陷和含O空位缺陷的CeO2（111）表面的吸附性质。我们发现H2O分子吸附在这两种表面上时都和表面的O原子形成了双氢键结构。在无缺陷的CeO2（111）表面,计算表明室温下H2O分子并不活跃。而在含O空位缺陷的CeO2（111）表面H2O分子的活性很强,在低至100K的温度下就会解离成H和OH,从而在CeO2（111）表面形成OH面。