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由于在工业及环境领域的重要应用,Cu/ZnO催化二氧化碳加氢合成甲醇在多相催化研究中一直是热门课题。据文献报道,较开放的Cu（110）表面较传统上青睐的密堆积Cu（111）面更可能作为本反应活性中心。故本研究选用CuZn（110）作为Cu/ZnO催化剂的表面合金模型,拟结合平板超胞模型、周期性密度泛函理论和微观反应动力学,开展Cu（110）表面合金化对催化CO2加氢制甲醇性能影响的理论研究。具体工作和主要结论概括如下:首先,我们对比研究了二氧化碳加氢生成甲醇的22个反应中间体在CuZn（110）和Cu（110）上的吸附性质。具体考察了最稳定的吸附构型、吸附位点、吸附焓以及相应体系熵值。通过比较发现,催化剂表面合金化对中间产物稳定性虽然影响程度大小不一,但对大部分中间体吸附有促进作用。接着对总包反应的48个基元反应的热力学性质进行了详细的计算。将反应过程分为公共基元反应、HCOO通道基元反应、HOCO通道基元反应和CO通道基元反应这四大块来进行讨论。从热力学角度对比探究基元反应在Cu（110）面和CuZn（110）面的异同。在所有考察的基元反应中,Cu（110）合金化对反应有促进作用的为24个基元反应,且影响最大为HCO*+H2CO*→CO*+H3CO*。表面Zn原子对一些基元反应虽然有抑制作用,但程度都较小。最后,论文研究了二氧化碳加氢生成甲醇反应沿可能的HCOO机理和CO机理。具体来说,探究CuZn（110）面和Cu（110）面上相关基元反应的活化能和速率常数,并基于第一性原理结果进行了微观反应动力学模拟。理论计算表面,CO2加氢实际上主要通过HCOO机理合成出甲醇,CO副产物则完全由HOCO中间体分解而得。计算的TOF值表明,催化剂表面形成CuZn合金对甲醇合成有显著的促进作用。