过度开采利用和大量消耗化石能源给全球生态系统带来严重破坏,因此,当前最为紧迫的任务是研发并大规模应用绿色环保的新型可再生能源。生物质因由碳、氢、氧主要元素组成,成为制造生物燃料、精细化学品和碳材料的绿色环保替代品。木质素经液化或者裂解可高效转化为液态产物,即生物质油,主要组成为酚类含氧化合物,导致该油的燃烧热值低、不稳定等不足,需要经过催化加氢脱氧精制来降低含氧量,其关键是研制高活性双金属催化剂。根据当前催化剂存在的问题及加氢脱氧（Hydrodeoxygenation,HDO）反应机理,本文主要展开以下两方面的工作:首先,以醋酸镍、钼酸铵和乌洛托品为原料,经沉淀反应和气相还原制备出Ni-Mo-N催化剂。采用多种表征手段来分析催化剂的物相和形貌结构,并以苯乙酮作为模型化合物来评价催化剂加氢脱氧活性。通过研究不同Ni/Mo比、N含量和还原温度等因素对催化剂活性的影响,得出Ni₂Mo₃N为催化剂的活性组分。在苯乙酮加氢脱氧转化为乙苯反应中,Ni-Mo-N-2-3-700表现出最好的催化性能。在150°C和氢气压力3 MPa条件下,反应1 h后苯乙酮的转化率和脱氧率均达到100%,乙苯选择性高达99.1%。该催化剂的高活性与Ni₂Mo₃N中高度分散的Ni⁰和钼氮化物的协同作用有关。连续5次反应后,催化剂活性略微下降,表现出较好的稳定性。对比反应前后催化剂表征结果,反应后催化剂表面中并没有产生积碳,它的轻微失活可能是由于N流失造成的。其次,通过水热法制备Ni-Mo-O前体,然后采用煅烧后还原制备Ni-Mo O_3-x催化剂,并以木质素典型含氧化合物（酚类和二聚体）为模拟底物来评价该催化剂HDO反应活性。表征结果显示,Ni的加入促进了钼氧化物还原生成Mo O_3-x,且Ni和Mo O_3-x之间存在强金属-载体相互作用（Strong metal-support interaction,SMSI）。性能测试结果表明:该法制备的Ni-Mo-O催化剂具有优异的HDO活性。当Ni/Mo摩尔比为2,且煅烧温度和还原温度分别为500°C和300°C时,所制备出来的催化剂具备最佳的HDO活性:在150°C和氢气压力4 MPa条件下,反应8 h后对甲基苯酚的转化率100%,脱氧率为99.3%。该催化剂的高催化活性与金属态Ni、氧空位及金属-空位界面密切相关,并推导出对甲基苯酚在该催化剂上的加氢脱氧反应机理,即,Ni作为氢溢流位点提供解离氢,Mo O_3-x的氧空位吸附含氧基团并促进C-O断裂。由于Ni的强加氢活性,对甲基苯酚的脱氧反应路径主要为加氢-脱水,生成环烷烃。连续循环反应3次后,催化剂活性略微下降,但采用简单的氢气还原处理后,其催化性能完全恢复。此外,该催化剂在其它木质素生物油衍生物的脱氧反应中也展示出较好的脱氧活性,具有很好的普遍适用性。