NO在碳表面的异相吸附（还原）反应对于氮氧化物（NO_x）脱除具有重要意义,因此本文通过第一性原理计算研究了该反应机理以及表面缺陷、金属元素和表面官能团对其的影响。计算使用三维周期性石墨烯表面模型近似模拟焦炭和活性炭等实际碳材料表面。本文通过在石墨烯模型表面引入单原子缺陷研究了表面缺陷的催化作用。同时还首次采用在石墨烯表面装饰金属原子的方法研究了Ca元素和K元素的催化作用,模型中Ca原子和K原子的覆盖率分别为13.3%和13.0%wt。为了研究含氧官能团和含氮官能团的作用,本文计算了四种典型的官能团:掺杂氧、羰基、掺杂氮和氨基。对于羰基和氨基,还研究了它们与石墨烯表面的距离对于吸附反应的影响。计算结果表明:NO分子在石墨烯表面的吸附属于物理吸附,结合能仅为-19.34kJ/mol。然而NO分子簇的吸附会转变为化学吸附,这是由于NO分子之间的van der Waals作用力使分子簇的构型更加稳定。表面缺陷和金属元素对于NO与石墨烯表面吸附反应均具有良好的催化作用。当石墨烯表面存在缺陷时,NO分子的结合能高达-528.09 kJ/mol。尽管分子簇吸附时结合能会下降,但是依然属于化学吸附。当掺入Ca元素和K元素之后,结合能分别大幅提高至-206.02 kJ/mol和-307.08 kJ/mol,这主要是由于Ca原子和K原子吸引NO分子。虽然NO分子簇的结合能力会明显下降,但是两种金属元素的催化作用依然显著。表面官能团对于NO吸附反应的影响比较复杂,作用不一。掺杂氧原子可以化学吸附NO分子形成稳定的结构,而直接嫁接在石墨烯表面的羰基氧则会将NO氧化成NO₂。掺杂氮原子对NO吸附的影响不明显,而嫁接在石墨烯表面的氨基反应活性很强,会与NO反应生成H₂NNO（nitrosamide）从石墨烯表面析出。但是当羰基和氨基远离石墨烯表面时,两者的作用都趋于减弱。本文的研究结果可以为优化低NO_x排放控制技术和开发常温NO固体吸附剂提供理论指导。