随着人类社会的快速发展和化石资源急剧消耗,由化石资源引发的一系列问题也日益凸显。面对人们对资源的迫切需求以及由化石资源引发的日益严重的政治、环境问题,开发和利用清洁、可再生的新资源来代替化石资源成为了后续发展的必然趋势。生物质作为一种丰富、清洁的可持续有机碳源,在生产液体燃料、化学品、碳基材料方面被认为是石油的理想替代品。在生物质资源的利用中,第一代生物燃料(生物乙醇和生物柴油)已被广泛研究并已经实现工业化生产,但是由于其原料主要来自于粮食作物,在生产和使用方面都存在着一定的局限性。现今研究的重点是以非粮生物质,如木质纤维素、不可食用生物油料等为原料,通过多种途径制备更高品质生物燃料和高附加值的化学品。生物质自身结构组成决定了从中得到的化合物含有较多不饱和的双键和芳环,以及羟基、甲氧基、羧基、醛基等含氧官能团,因此催化氢化是生物质基含氧化合物提质的一种有效手段。目前催化氢化技术已被广泛的应用于生物质的转化的研究,但还存在着一些问题,比如催化剂易失活,反应条件苛刻等。针对以上问题,我们研究的重点在于发展高效稳定的非均相催化体系,通过选择性的脱除或转化某些官能团来制备所需的化合物或燃料,实现生物质基含氧化合物到燃料和化学品的转化。研究的对象是来源于生物质的具有代表性的含氧化合物,包括：生物质热解油、酚类衍生物、糠醛和植物油。第1章首先对生物质的组成、结构和目前生物质资源利用情况进行简介。然后重点对生物质热解油、酚类衍生物、糠醛和植物油的催化氢化的研究进展进行详细介绍。第2章介绍了Ti改性的Ru/SBA-15催化剂对生物质热解油组分催化氢化的研究。添加了Ti使Ru/SBA-15的活性和稳定性的大大提高,在温和条件下水相体系中可将酚类模型化合物完全转化为醇类化合物,对生物油组分也可以氢化得到可作为燃料添加剂的醇类化合物。第3章介绍了采用金属-碱双功能催化剂Ru/ZrOz-La(OH)3对甲氧基酚类化合物进行选择性催化氢化的研究。经研究发现碱性载体有助于脱芳环甲氧基的反应,(烷基)环己醇的选择性>88%。扩展了酚类衍生物转化的催化体系。第4章介绍了由糠醛制备环戊酮的研究。使用CuZnAl催化剂可以催化氢化糠醛到环戊酮,并且催化剂具有很好的活性和稳定性。通过对催化剂表征和活性测试分析了催化剂的构效关系,为环戊酮的工业化生产提供了一种新的体系。第5章介绍了由植物油制备长链烷烃的工作,使用Ru/La(OH)3催化剂可以在温和条件下实现植物油和脂肪酸向长链烷烃的转化,并得到很高的烷烃收率。通过表征说明催化剂的高活性源自于碱性载体对底物有着很好的吸附作用和Ru对底物的有很好的加氢-脱羰作用。本论文主要以生物质基含氧化合物为研究对象,采取不同的催化手段实现了这些化合物到化学品或燃料的选择性转化,阐明了催化剂的构效关系,拓展了生物质转化和利用的催化体系。