黄铜矿作为铜冶炼中最主要的矿物来源而被广泛研究。虽然黄铜矿在传统酸性介质中的氧化浸出已取得较大的进展,但仍存在酸消耗量大、铜的回收率低、废酸循环困难和浸出残留物回收困难等问题。为寻找和开发高效清洁的湿法冶金技术,本文采用第一性原理中的密度泛函理论方法详细研究了黄铜矿体相、黄铜矿（001）硫终止面（001）-S的结构和性质以及传统浸出剂盐酸、硫酸和常用氧化剂Na Cl O₃、H₂O₂在黄铜矿（001）-S表面的吸附及相互作用机制,吸附前后电子结构和性质的变化。探讨了吸附过程中各物质与黄铜矿表面发生的化学反应,研究工作可为后期相关研究提供理论依据和指导。采用第一性原理方法研究了盐酸以解离形式在黄铜矿（001）-S表面的吸附,发现黄铜矿（001）-S表面重构后形成了S₂^2-;浸出过程中H⁺在黄铜矿（001）-S表面上S位点的吸附都会破坏黄铜矿表面所形成的S₂^2-,且最有利吸附情况下的吸附能为-20.9 kcal/mol,同时Cl^-的吸附对黄铜矿（001）-S表面结构也会造成一定的破坏;且吸附过程中H⁺和Cl^-与黄铜矿表面发生化学反应生成了Fe Cl₂和H₂S,这些都有利于黄铜矿的浸出。应用第一性原理方法研究了硫酸以解离形式在黄铜矿（001）-S表面的吸附,研究发现H⁺在黄铜矿（001）-S表面上大多数S位点的吸附也会破坏黄铜矿表面所形成的S₂^2-,这提高了黄铜矿表面的反应活性,同时SO₄^2-、HSO₄^-在黄铜矿（001）-S表面吸附后对表面结构也会造成一定程度上的破坏。但相对来说,HSO₄^-与表面的结合能力更强,其最有利情况下的吸附能为-29.5 kcal/mol,且吸附后对表面结构的破坏程度也较大,说明硫酸以HSO₄^-解离形式的吸附更有利。另外,硫酸以H⁺、SO₄^2-解离形式的吸附过程中会与黄铜矿表面发生化学反应,且反应中会有H₂S和Fe SO₄这些还原产物的生成。采用第一性原理方法研究了Cl^-、ClO₃^-在黄铜矿（001）-S表面的吸附,研究发现Cl^-、Cl O₃^-都会与黄铜矿表面发生化学吸附作用,且吸附后对于表面结构也会造成一定程度上的破坏,但Cl O₃^-在促进黄铜矿浸出过程中起着主要的作用。另外Cl O₃^-更容易吸附于黄铜矿表面的Fe位点且其最稳定情况下的吸附能为-45.0kcal/mol,但进一步反应会生成黄钠铁矾沉淀,而Cl O₃^-在Cu位点的吸附直接破坏了Cu-S键且不会继续反应生成沉淀物。这也很好地解释了Na Cl O₃氧化浸出黄铜矿实验中为什么浸出液中Cu的浓度要远远高于Fe的浓度这个问题。应用第一性原理方法研究了H₂O₂在黄铜矿（001）-S表面不同位点的吸附,发现H₂O₂更容易吸附于黄铜矿（001）-S表面的Fe位点,且其最稳定情况下的吸附能为-62.1 kcal/mol。并且H₂O₂只有在Fe位点吸附时才会发生解离,计算结果表明其解离成了氢氧根离子和羟基自由基,且酸性介质下的反应产物中会有SO₄^2-、单质S的生成,这些都与实验研究结果一致。