生物质油,作为一种可再生且可替代化石燃料的绿色能源引起了学术界和工业界的广泛研究。但未经催化升级的生物质油因其自身结构中含有大量的含氧官能团,使得油品粘性高,热值低,无法与当今的碳氢燃料所混溶。因此,对生物质油进行加氢脱氧处理（HDO）是将生物质油转化为运输油品的关键步骤。生物质油的加氢脱氧反应的关键是通过对催化剂进行合理设计,选择性活化C-OH键使其断裂。本文中使用密度泛函理论计算与微动力学建模相结合,选择苯酚作为木质素衍生物的含氧化合物的探针分子,系统地研究了在M@Ni（111）的Ni基单原子合金催化剂表面上的加氢脱氧反应,其中M=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Mo,W,Re。研究表明:（1）计算结果表明合金化的M原子可以通过提升三个最邻近的Ni-M-Ni原子的d带中心来修饰局部活性位的电子结构,从而增强OH*结合强度,进而促进酚类衍生物的加氢脱氧反应。然而,几何效应对苯酚的吸附可被忽略。（2）在十种单原子催化剂中分别选择以3d,4d,5d为代表的V,Fe,Mo,W,Re五种催化剂进行直接脱氧反应（DDO）与部分加氢脱氧反应（PHDO）的研究,通过与直接脱氧途径相比,结果均显示部分加氢脱氧对苯的形成贡献最大。值得注意的是,亲氧性原子M向Ni主体转移的电荷量（Δq）或OH*吸附能可用于预测合金M的亲氧性。这些观察结果证实,亲氧M原子合金化后形成双金属系统在选择性活化C-OH键起着重要作用。（3）为了获得最佳的加氢脱氧性能实现无氧苯烃基产物最大化,应仔细考虑合金M的亲氧性的平衡和适度,以便可以同时促进DDO,PHDO和H₂O的形成。通过微动力学分析计算获得的产物苯的周转频率（TOF）与催化剂表面OH*结合强度相关联,形成了“火山形”曲线,其中,M为Fe,Re,Mn,Mo,Cr时,Ni基单原子催化剂预计将成为促进酚类衍生物加氢脱氧反应的有前景的催化剂。据此,文中首次提出了用OH*结合强度作为HDO反应产生苯烃产物脱氧活性的有效催化指标,研究为设计筛选高活性和选择性的生物质油催化升级反应催化剂提供了理论指导。