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二氧化钛具有无毒无害、价格低廉等优点,在降解有机污染物、气体探测、光解水制氢和自清洁材料等领域有着重要的应用。与二氧化钛应用相关的大部分反应都发生在其固-液、固-气界面,其界面性质的研究对于在原子尺度理解反应机理至关重要。在本论文中,我们利用密度泛函理论计算的方法,系统研究了一系列反应中常见的小分子在二氧化钛表面的吸附以及与二氧化钛表面活性位点,特别是表面氧空位之间的相互作用。本论文共分为七章,分别是:第一章,二氧化钛的应用、晶体结构性质、电子结构性质和常见的表面缺陷及其影响。第二章,理论背景和研究