木质素是生物质原料中碳含量最高的一种组分，是由多个苯丙烷结构单元组成的稳定三维网状聚合物，一般难以直接转化为液体能源利用。本论文提出了以木质素为原料，经过催化降解、加氢脱氧精制等工序制备烃类化合物的技术路线。该路线借助小分子的单环酚类平台化合物，将木质素降解的酚类化合物经加氢脱氧转化为以C6-C10为主的液态烃。在纤维素半纤维素被广泛资源化利用的背景下，本论文以目前难以高值利用的木质素为原料，探索其转化为烃类化合物的工艺路线与关键技术，对于生物质碳资源的全成分利用具有重要意义。　　 本文探索了木质素催化降解制备单环酚类化合物的反应特性。以碱木质素为原料，筛选了金属氯化物催化剂种类、反应温度、反应时间、溶剂种类等工艺参数。在ZnCl2及优化的工艺条件下，碱木质素降解可得到75.8％的液体产物收率，其中挥发性组分收率高达38.1％。所得的挥发性组分主要由愈创木酚类化合物与各种烷基取代的苯酚类化合物组成。木质素磺酸钠催化降解产物的组成与碱木质素类似，而玉米芯水解残渣降解的产物中则检测到大量的呋喃类化合物。　　 以生物质水解残渣降解产物中含量较高的糠醛为对象，研究其在Ni基催化剂上的加氧脱氧反应特性。实验结果表明，Ni/SiO2-Al2O3催化剂的活性明显优于Ni/γ-Al2O3。在140℃、3.0 MPa H2、14wt.％Ni/SiO2-Al2O3催化剂作用下，糠醛转化率可以达63.0％，C5烷烃的选择性达93％。反应过程中，活泼的糠醛容易在催化剂表而聚合形成积碳或积碳前驱体大分子聚合物，引起催化剂失活。　　 合成了具有酸碱两性特征的SiO2-ZrO2(SZ)复合氧化物载体，并制备负载型Ni基催化剂。在300℃及优选的Ni/SZ-3催化剂作用下，苯酚、愈创木酚等酚类化合物的HDO反应转化率可达100％，烃类选择性达96％以上。Ni/SZ-3催化剂在愈创木酚的HDO反应中循环使用4次未见明显失活，表现出良好的抗积碳性能与稳定性。结合实验结果对反应机理进行分析，认为愈创木酚在HDO反应过程中存在脱甲基、脱甲氧基、去羟基及甲基转移等多条平行的反应途径，其中第一步愈创木酚分子的C-O键吸附、活化与断裂是决速步骤，而随后的中间产物加氢、脱水等反应速率则相对较快，生成的中间体能够较快地转化为最终产品。　　 以金属Cu修饰Ni/SZ-3催化剂并应用于愈创木酚的HDO反应中，发现添加Cu后，催化剂酸性增强，促进了愈创木酚分子上的甲基转移反应，使产物中甲基环己烷、甲苯等甲基化产物显著增多。　　 以木质素磺酸钠降解得到的酚类混合物产品为原料在Ni/SZ-3催化剂上进行HDO改质特性研究，获得碳氢化合物产品的总得率可以达到62.81％，其中环烷烃得率为54.99％，烷基取代苯的碳氢化合物得率为7.82％。这些产物的辛烷值较高，且其蒸汽压与碳原子数均在汽油的分布范围内，可作为潜在的交通燃料的替代品。　　 此外，探索了正辛烷溶剂中(HCOO)2Ni耦合HZSM-5、 Nb2O5、SZ-3等固体酸构成的新型双功能HDO催化体系。在该催化体系中，苯酚、愈创木酚等多种含氧化合物均能高效地转化为以烷烃为主的碳氢化合物，转化率均在92％以上。反应体系中除(HCOO)2Ni受热分解产生的原位氢外，生成的Ni2H物相也是新催化体系具有高催化活性的一个重要原因。在由苯酚、愈创木酚、丁香酚、茴香烯，香兰素，邻甲基苯酚与2，4-二甲基苯酚组成的酚类混合物的HDO反应中，混合物的总转化率仍可达到71.3％，获得相对应的烷烃产品。