随着社会的发展、科技的进步以及人们日益增进的物质需求,地球上的能源结构也随之发生变化。由于在传统的石化行业中,其资源的不可再生性以及在使用过程中造成的一系列环境问题,发展新型能源对于世界可持续发展有着非常重要的意义。在众多的可再生资源中,生物质资源作为地球上储能最丰富的资源之一,可以用于能源以及化工领域,具有取代传统化石能源的广阔前景,因此得到人们广泛的关注和研究。木质纤维素生物质储量非常丰富,每年产量约2000亿吨,是最有希望替代化石资源的可再生资源。通过使用木质纤维素可以制备高价值化学品和燃料添加剂等一系列生物质平台分子,这些平台分子既可以直接应用,也可以进一步催化转化为其他重要的分子。因此,研究生物质解聚以及后续平台分子的催化转化有着显著的战略意义。针对生物质平台分子的催化转化,目前学术界已经有了大量的研究成果。对于平台分子的加氢催化,传统的方法大多使用贵金属催化剂,成本较高。同时,大多数催化反应都需要在有机溶剂中进行,后续分离相对较难,并且容易引起各类环境问题。因此,我们发展一种新的加氢催化体系,以钴为催化活性金属,稀土金属掺杂的二氧化锆作为载体,可以在水相高效地选择性加氢催化醛酮类化合物,催化活性优于商业的贵金属催化剂,并且在反应过程中稳定性很好,具有良好的耐受性。在我们的第一个工作中,我们使用氧化镧改性的二氧化锆作为载体,负载钴金属,在80℃,2 MPa氢气,2小时,水作为溶剂的反应条件下,可以将糠醛完全转化,并得到收率为98%的糠醇产物;另外,在循环实验中,催化剂表现出极佳的稳定性,在循环5次后糠醇的收率在95%以上。通过一系列表征技术和对比实验,我们发现该体系优异的催化活性归因于负载金属和载体之间的强相互作用力。在此前工作的基础上,我们发现稀土金属直接作为催化剂载体,也表现出较好的反应活性,并且这一体系的催化剂制备相对简单,同样适用于生物质平台分子的加氢反应。我们选取乙酰丙酸乙酯制备Y-戊内酯作为模型反应,探究了不同制备条件下的Co/La系列催化剂的加氢活性,并且发现外加的布朗斯特酸对于反应具有促进作用。在90℃,4 MPa氢气,4小时,水作为溶剂,外加HZSM-5的反应条件下,乙酰丙酸乙酯完全转化,Y-戊内酯的收率达到99%以上,通过一系列表征技术和对比实验,我们发现该体系优异的催化活性归因为载体合适的酸碱性,以及外加布朗斯特酸对于反应的中间体转化的加快。