作为在自然界中拥有丰富储量且含碳的可再生能源,生物质能的转化利用受到了研究者的普遍重视。通过快速热解,木质纤维素类生物质可以转化为液体产物,即生物油,其具有作为航空燃料及添加剂以及生产平台化合物的潜力,但是较高的氧含量制约了其用途。为了对生物油进行催化加氢脱氧,我们的研究提出在温和的条件下（230℃,1 atm N2）采用甲醇水相重整制氢,使用廉价的甲醇作为氢源,与含氧物质尤其是酚类物质加氢脱氧（HDO）耦合,以提高生物油品质,使其得到更加高值化的利用。本研究首先采用等体积浸渍法制备1%Ru/C和3%Ru/C催化剂,并与商用的5%Ru/C催化剂进行对比实验。在5%Ru/C作用下的苯酚几乎被全部转化,转化率接近100%;同时苯的产率提升至60%,环己烷的产率也增加至27%,HDO效果提升显著。说明较高的的金属负载量有利于HDO的进行,这是由于对原位供氢体系而言,甲醇水相重整制氢以及酚类HDO均需在金属活性位点上进行,而金属负载量增加后,活性位点的数量也随之增加,因此较高的金属负载量和较好的分散程度能够更好地促进反应向更加完全的方向进行。然后采用三种典型酚类模化物（苯酚、愈创木酚、2,6二甲氧基苯酚）进行HDO实验,探究了反应时间和醇油比对实验的影响。对于单独的酚类模化物,在较优工况下（常压N2,反应温度230℃,醇油比2.5:1,反应时间12 h）,三种模化物均接近或达到100%转化率,其中苯的产率最高为81%,环己烷为11%。根据实验结果提出了可能的反应路径,即含甲氧基酚类模化物先脱掉甲氧基形成苯酚,随后苯酚加氢形成环己醇,再进一步HDO产生完全脱氧产物。结合对醇油比的研究,发现从环己醇转化为苯和环己烷的路径存在竞争,而体系中的活性氢原子数量对两种脱氧产物的分布具有重要影响。故作为供氢体的甲醇的添加量并不是越多越好,过多的活性氢原子会与反应产物产生竞争吸附,从而影响环己醇进一步的脱氧效果,同时也可能使已经生成的苯进一步过度加氢造成苯的选择性降低。本文还提出,在原位供氢体系中,甲氧基官能团的存在降低了酚类物质进行加氢反应的难度,同时脱掉的甲氧基会一部分生成甲醇,参与后续的重整制氢和加氢脱氧反应。在前面模型化合物的基础上,以模化物生物油为研究对象,提出对于生物油较优的原位加氢脱氧工况（常压N2,反应温度230℃,模型油0.2g,催化剂0.1g,甲醇300μL,反应时间20h）,在此条件下,苯的选择性可至24.39%,产物中还有少量环己醇、环己酮,另外本体系对于模型油中的甲氧基官能团依然具有良好的脱除能力,其选择性最低可至29.79%。进行催化HDO后模型油的含氧率可降至7.03%。实验结果也证实了前面的推测,即在原位供氢体系中,作为供氢体的甲醇的量并不是越多越好,而是存在一个较优值。最后以复杂的实际生物油为对象,进一步研究在不同的反应条件下实际生物油中的醛、酸、酮等小分子以及不同酚类物质等组分原位加氢效果。在原位供氢条件下,对于生物油中的大部分小分子能够被转化,对甲氧基官能团有一定的脱除能力,能够在一定程度上降低生物油的氧含量,但是没有更进一步的加氢脱氧产物,主要原因是实际生物油的组分复杂,各种物质会在催化剂表面形成竞争吸附,体系中的副反应较多,干扰较多,故降低了HDO效果。最后结合本文研究内容和其他相关报道,将本实验的原位供氢体系与其他流程进行耦合,提出了应用于生物油提质的三种应用思路。