木质纤维素是生物质中最丰富的资源,在生产烃类燃料和高值化制备化学品方面展现出巨大的潜力。木质素占木质纤维素生物质质量的15～30%,通过快速热解或加氢水热解聚木质素将其转化为生物油是生产先进生物燃料的有效途径。然而,木质素生物油主要由含氧有机化合物组成,表现出能量密度低、粘度高、热化学稳定性差和pH值低等缺点,必须先对其进行脱氧提质处理。加氢脱氧（HDO）被认为是最有效的脱氧提质方法,制备出高效、稳定的生物油加氢脱氧催化剂对生物油的高效利用具有重要意义。本论文采用水热法制备了一系列NixP-ZrP双功能催化剂,探究了催化剂制备过程中Zr/Ni摩尔比和还原温度对催化效果的影响,优化了制备工艺。实验结果表明,当Zr/Ni摩尔比为0.4,还原温度为700℃时催化剂对愈创木酚的HDO效果最佳。通过X-射线衍射、氮气吸附脱附测试、吡啶-红外光谱、NH3程序升温脱附、X-射线光电子能谱、扫描电镜和透射电镜等表征手段对催化剂的物相组成、酸性、形貌结构以及表面元素的存在状态进行了表征分析。制备得到的双功能催化剂NixP-ZrP-0.4-700由Ni12P5和ZrP2O7两种物质组成,呈梭子状形貌,表面分布着大量介孔孔隙,具有一定的比表面积（67.4m~2/g）,较大的孔径（19.8 nm）和一定的孔容（0.329 cm~3/g）。XPS结果表明Zr与Ni发生相互作用并产生电子转移效应,使催化剂具有较强的加氢活性和酸性,总酸量达到0.75 mmol/g。将NixP-ZrP-0.4-700应用于愈创木酚的加氢脱氧反应,在250℃、6 h、3 MPa H2的条件下愈创木酚转化率达到97.24%,环己烷的收率达到95.82%,且在循环使用五次后催化剂的活性基本维持不变,研究结果表明金属磷化物优异的抗毒性、催化剂的高脱氧活性以及两物相间的强相互作用提高了NixP-ZrP-0.4-700的循环稳定性。根据愈创木酚HDO产物分布随时间的变化,提出了愈创木酚在NixP-ZrP-0.4-700上的HDO反应路径:愈创木酚的苯环首先发生过度加氢生成邻甲氧基环己醇,再通过去甲氧基化断裂Csp~3-OCH3键得到环己醇,最后加氢断裂Csp~3-OH键,脱去羟基得到最终产物环己烷。通过单因素实验确定了双功能催化剂NixP-ZrP-0.4-700应用于木质素生物油加氢脱氧的最佳工艺条件,并采用元素分析、氧弹量热和GC-MS分析了木质素生物油的加氢脱氧产物。控制反应条件为250℃、24 h、3 MPa H2时能够获得36.1%的烷烃碳收率。反应后生物油的主要组分为烷烃类化合物,氧含量从22.36%降低至0.54%,热值从27810k J/kg大幅提高至47150 k J/kg,表明NixP-ZrP-0.4-700催化剂对于催化木质素生物油加氢脱氧制备烃类燃料具有巨大的潜力。