将生物油脂催化裂解获取高附加值化学品和液体燃料是当前研究的热点之一。本论文采用Materials studio8.0软件,通过理论计算阐释了脂肪酸酯模型化合物在ZSM-5分子筛中Br（?）nsted酸位和Lewis酸位上的催化裂解机理,通过计算各基元反应的活化能垒,深入探究了分子筛酸强度以及碳链长度对脂肪酸酯裂解机理的影响,为催化剂的设计以及实验条件的优化提供理论依据。（1）选用丁酸甲酯为模型化合物,34T团簇模型表示Br（?）nsted酸中心,探究了丁酸甲酯在Br（?）nsted酸中心的催化裂解机理。计算结果表明丁酸甲酯首先发生C-O键断裂得到丁酸、丁酰基阳离子、甲醇三种含氧物质,接着进一步发生脱水和脱羰反应得到烷基醇盐。在烷基醇盐的三个竞争反应中,烷基醇盐更容易与烯酮中间体发生亲电加成反应得到更长碳链的酰基阳离子。脱羰反应和亲电加成反应的难易程度取决于过渡态中碳正离子构型的稳定性。（2）以不同Si-H长度的8T团簇模型代表不同的Br（?）nsted酸强度,研究了酸强度对丁酸甲酯三个初始裂解反应、两个脱水反应、烯酮的三个竞争反应的影响。结果表明随着酸强度的增强,β-C-C键和β-C-O键断裂活化能垒均有不同程度的降低,但是整体看来初始裂解产物仍是丁酸、甲醇、丁酰基阳离子;在之后的脱水反应中,丁酸的脱水反应不会受到酸强度的影响,而甲醇脱水所需的活化能垒明显降低;烯酮的三个竞争反应活化能垒均有不同程度的降低,而且在强酸范围内亲电加成反应对酸强度的敏感性增强。综合以上变化规律,当DPE=259.44 kcal/mol时,酸模型的脱氧能力达到最强。（3）选取七种不同链长度的脂肪酸酯模型化合物,计算了不同模型化合物的三个初始裂解反应以及羧酸、醇两种初始裂解产物脱氧反应所需的活化能垒。结果表明只有醇基侧链增长时,β-C-O键裂解反应活化能垒降低,而α-C-O键断裂反应活化能垒升高,直至两者活化能垒持平。在羧酸和醇的脱氧反应中发现长碳链的羧酸或醇更容易发生脱氧反应。（4）选用三配位骨架铝为Lewis酸模型,研究了丁酸甲酯在Lewis酸中心的催化裂解反应机理,通过计算各基元反应的活化能垒可以得知,丁酸甲酯优先发生C-C键的裂解,氧元素主要以CO2、乙酸甲酯、甲醛和丁醛等含氧分子得到脱除。同时发现Lewis酸中心和Br（?）nsted酸中心的构型转化可以很大程度上降低反应所需的活化能垒。综上,脂肪酸甲酯在ZSM-5分子筛的催化裂解反应中,Br（?）nsted酸中心为主要的活性位点,在Br（?）nsted酸中心氧元素主要以CO、H2O、小分子羧酸等形式脱除,在Lewis酸中心主要以CO2、醛等形式脱除。通过对催化裂解反应过程中各基元反应活化能垒的计算,更好地解释了在不同反应条件下产物分布差异的原因所在,为催化剂的设计提供了一定的理论依据,为进一步的动力学研究提供了基础数据。