本文通过调研大量的文献资料,收集了新疆地区主要的稀土产地的地质资料及资源量数据,证实确如文献所载新疆拥有丰富的稀土资源。被誉为“工业维生素”的稀土因其特殊结构延伸出较多的特性,而被广泛应用各个行业,在环境治理方面它有着许多矿物材料无法媲美的优势。大气污染问题一直是人们热切关心地焦点,近年来我国多数城市出现了大范围的雾霾天气。引发雾霾的原因很大程度上来源于数量日益增长的机动车所排放的机车尾气构成的大气污染,治理机车尾气已然成为了迫在眉睫的任务。依靠新疆丰富的稀土矿产资源来研究治理大气污染的稀土钙钛矿催化剂不仅是地利,更是满足当前需求的天时。因此本文在考虑到上述亟待解决的问题以及拥有丰富物质基础的现实条件上,以新疆稀土为主要矿物原料制备成的稀土钙钛矿为研究对象,以密度泛函理论为核心理论而开发出来的计算模拟软件——Materials Studio,为研究工具。首先,在软件中建立了稀土钙钛矿LaCoO₃的晶体模型。随后,采用软件调查计算了它的晶体结构参数和微观电子性质。在搞清楚了其基本性质的基础上,紧接着设计了有着“大气污染中最大毒瘤”称号的NO吸附在LaCoO₃（0 0 1）面两种终端上的吸附构型并计算了其被吸附在界面上时,受到了LaCoO₃中O、La和Co元素的电子怎样的影响。最后确定了NO被稀土钙钛矿LaCoO₃氧化还原的反应路径,对计算出的结果进行分析以探究NO与界面的反应机理。以期计算的数据及分析成果能对制备出用于净化机车尾气的稀土钙钛矿催化剂提供一定的理论基础并预测一定的实验指导。主要结论由如下:（1）采用GGA-PBEsol-DN计算出的LaCoO₃的晶胞参数为a=5.453?,Co-O=1.933?,与实验值最为接近,偏差仅为0.2%。能带结构图、总态密度图和分波态密度图显示出,能量在-6 eV⁰ eV上时,LaCoO₃中的Co原子与O原子存在着剧烈的相互作用,反映出Co的3d态和O的2p态的共价特性。分析发现是由于Co原子是位于钙钛矿结构中八面体中心上,这样的结构特点会使Co原子自己的3d电子轨道裂成t2g与eg轨道,其中的eg轨道与O的电子轨道相互作用改变了Co-O键的电子密度,致使LaCoO₃中Co-O的成键轨道和反键轨道受到影响从而引起了Co-O键的变化。最后,在能带图中最下端的两部分也发现了La-5p与O-2s有相互共价作用,但是相对较弱。本章主要计算出了LaCoO₃的晶体结构参数,以及结构中各原子的电子轨道的相互影响状况。（2）模拟了NO在LaCoO₃的CoO₂和LaO终端的（0 0 1）面的吸附构型并运用了GGA-PBE的方法计算了NO的吸附性质。从计算出的吸附能与Mulliken和Hirshfeid电荷构成的数据表及各原子的分波态密度图中,发现NO在CoO₂终端面上吸附的稳定性强于LaO终端面,并且NO的N原子吸附在LaCoO₃的CoO₂终端的（0 0 1）面的Co上是吸附最稳定的形式,并且分波态密度图展示出LaCoO₃中原子Co对吸附NO效果极佳,源于Co拥有的3d电子轨道与NO拥有的p电子轨道出现了杂化的现象。综合所有的结果来说,NO在LaCoO₃的CoO₂终端（0 0 1）面能被吸附形成多种较为稳定的形式,证明LaCoO₃有对NO吸附有较为活跃的贡献。（3）NO在稀土钙钛矿LaCoO₃的CoO₂终端（0 0 1）面上进行反应的分成两种形式:其一是氧化的形式,最佳反应路径为O₂→O^*+O^*→NO+O^*→NO₂^*→NO₂+O^*→NO₃^*,影响产物NO₃^*形成速率的关键步骤是O₂的分解,这个步骤的完成需突破的能垒为10.96 eV,较大的能垒直接制约着产物的生成速率和反应的进行。其二还原的形式,最佳反应路径为NO+NO→NOON^*→N₂O^*→N₂O→O₂+N₂,产物N₂+O₂形成的速率控制步骤是N₂O的形成,这个过程需要克服的能垒分别是0.13 eV、1.27 eV和0.79 e V,这些数值表示反应需要的最低能量相对较小。两个结果进行对比时发现,NO的氧化需要的最低能量略大于NO还原所需要的最低能量,这意味着NO在LaCoO₃催化剂上反应时还原较氧化易进行,选择性上还原强于氧化。