合成气转化制备低碳醇是合成工业上重要的化学反应之一。MoP催化剂由于其制造成本低廉、稳定性好及优异的催化加氢性能,近年来受到广泛关注。人们发现MoP催化剂有很高的合成气转化制备低碳醇的活性,并且C₂₊含氧化合物的选择性较高,特别是改性后的MoP催化剂,这种优势更加明显。然而,目前人们对MoP催化剂上合成气转化的机理尚不清楚,理论研究主要集中在MoP（001）和（100）表面的小分子吸附上。因此,本文采用密度泛函理论计算方法,系统研究了MoP催化剂不同晶面（（101）、（112）、（100）、（111）、（110）、（102）和（001））上CO的吸附和解离性质,（101）和（001）表面CO和H₂的共吸附性质,以及（101）和（100）表面合成气转化生成甲烷和甲醇的反应机理,主要得到以下结论:（1）在MoP的不同表面上,CO在Mo和Mo/P终结的表面上具有非常强的吸附能力和高的解离能垒。此外,每个表面具有完全不同的CO饱和覆盖度,即（001）-Mo为1 ML、（001）-P为4/9 ML、（101）为1.5 ML、（111）和（110）表面为2 ML、（100）为4/3ML,而（112）和（102）表面为2.5 ML。同时用原子热力学方法分析发现在（001）-P、（001）-Mo和（102）表面CO完全脱附的温度分别约为220、540和630K,（101）、（110）、（111）、（100）和（112）表面CO完全脱附的温度约为390-490K。（2）通过研究CO和H₂在MoP（101）和（001）表面上的共吸附,发现CO在（101）和（001）-Mo表面上的吸附比H₂的解离态吸附强得多,但在（001）-P表面两者的吸附相互竞争,并且发现氢饱和覆盖度随CO预覆盖度的增加而降低。原子热力学分析表明,在合成气氛围下,这三个表面上的CO和H₂的吸附特性不同。在饱和共吸附状态下,Mo/P混合终结的（101）和Mo终结的（001）表面具有复杂的CO/H₂共吸附比例,且与气相中的比例不同。但是P终结的（001）表面在比较宽范围的实验条件下仅有氢吸附,这起着储氢的作用。（3）通过比较MoP（101）和（001）-Mo两个表面CO加氢生成CH₃OH和CH₄的反应机理发现,在MoP（101）和（001）-Mo表面,CO加氢制备CH₃OH的最优路径都是CO→CHO→CH₂O→CH₃O→CH₃OH,反应的决速步也都是CH₃O+H→CH₃OH。生成CH₄的有利路径则不相同,MoP（101）表面CH₄的最优生成路径为CO→CHO→CH₂O→CH₂→CH₃→CH₄,但（001）-Mo表面CH₄的最优生成路径为CO→C→CH→CH₂→CH₃→CH₄。比较两个表面生成CH₃OH和CH₄的能量可知,两个表面都是CH₄比CH₃OH的生成更容易。但无论是CH₃OH还是CH₄的生成,MoP（101）表面都具有更低的能垒,反应热也更低。