吸附機(jī)理的研究與量子化學(xué)密切相關(guān)，量子化學(xué)為其提供了重要的理論基礎(chǔ)和分析工具。

具體來(lái)說(shuō)，吸附機(jī)理，特別是化學(xué)吸附，涉及吸附質(zhì)與吸附劑表面原子之間的電子層面相互作用，如化學(xué)鍵的形成或斷裂。量子化學(xué)作為應(yīng)用量子力學(xué)原理研究化學(xué)問題的學(xué)科，能夠從微觀角度揭示這些過(guò)程的本質(zhì)。

一、什么是吸附機(jī)理

吸附是指吸附質(zhì)從流體相（氣體或液體）轉(zhuǎn)移到固體表面的過(guò)程，根據(jù)作用力的性質(zhì)，吸附主要分為物理吸附與化學(xué)吸附兩類。物理吸附由范德華力或氫鍵驅(qū)動(dòng)，其特征是吸附熱較低、可逆性強(qiáng)，且常形成多層吸附?；瘜W(xué)吸附則涉及化學(xué)鍵（如共價(jià)鍵、配位鍵）的形成，有較高的吸附熱、通常不可逆，且僅限于單層吸附。

二、影響因素

現(xiàn)實(shí)中的吸附行為受到多重因素調(diào)控，例如：表面電子結(jié)構(gòu)（如低配位原子的高電子密度可增強(qiáng)化學(xué)吸附）、幾何構(gòu)型（特定晶面與孔結(jié)構(gòu)影響吸附選擇性）以及環(huán)境條件（溫度、壓力、pH等）。其平衡行為可用Langmuir吸附等溫式（θ = Kp/(1+Kp) ，θ為表面覆蓋度，K為吸附常數(shù)，p為分壓）進(jìn)行描述，通過(guò)該模型能夠準(zhǔn)確描述單層吸附的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程。

三、計(jì)算方法

在原子尺度解析吸附機(jī)理可使用以下幾種計(jì)算方法：密度泛函理論（DFT）用于揭示吸附中的電子轉(zhuǎn)移與成鍵本質(zhì)；分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬吸附質(zhì)的動(dòng)態(tài)行為與構(gòu)型變化；從頭算分子動(dòng)力學(xué)（AIMD）則可實(shí)時(shí)模擬化學(xué)吸附中鍵斷裂與生成的動(dòng)態(tài)過(guò)程。

四、吸附機(jī)理的意義

理解吸附機(jī)理對(duì)催化、環(huán)境修復(fù)及能源儲(chǔ)存等領(lǐng)域至關(guān)重要，它決定了反應(yīng)物在表面的富集、活化與反應(yīng)路徑，是設(shè)計(jì)高效功能材料與優(yōu)化化工過(guò)程的理論基礎(chǔ)。