化石资源的大规模开采加速了世界经济的发展,同时也给人类生存带来了很多严重问题。包括能源危机,气候变暖以及由于地理分布不均导致的全球政治,经济和安全问题。这些问题迫使人们努力寻找可再生能源用来替代化石资源。生物质资源作为地球上唯一的可持续有机碳源,在生产燃料和化学品方面具有取代石油的潜力。然而,基于生物质材料的能源经济目前还处于发展阶段,因为发达的石油化工技术并不适用于处理生物质衍生的化合物。与石油不同,生物质原料氧含量高,热值低,需要进行复杂的加氢脱氧处理才可被用作运输燃料。木质纤维素储量丰富,价格低廉且生长速度快,是最理想的生物质原料。柴油和航空燃料是两种重要的运输燃料,主要产自不可再生的石油,其可持续供应关系到国家安全和社会稳定。目前,研究人员已经开发出多种由木质纤维素平台化合物制备柴油或航空燃料的路径。过程可以总结如下:第一步,进行木质纤维素平台化合物的碳碳偶联反应,以得到具有更长碳链的缩合中间体。第二步,对缩合中间体进行加氢脱氧反应获得一定碳数范围的烷烃。由于目前所报道的加氢脱氧过程大部分需要高温和高氢压,这必然会导致高的能量消耗,设备和运行成本以及安全风险。因此这一步仍然具有很大挑战性。在本研究中,我们介绍了一种温和反应条件(160℃和4 MPa H2)下的催化加氢脱氧方法,该方法使用高度分散的Ru/HAP与沸石HZSM-5混合物作为催化剂。在对九种复杂的木质纤维素衍生的化合物进行加氢脱氧反应后,一系列C8-C18范围的柴油或航空燃料烷烃可以被高效生产。通过对Ru/HAP进行表征发现,HAP的电子供体效应导致了高度分散的富电子的Ru纳米粒子的产生,这使得Ru/HAP具有更强的氢活化和氢解能力。当将酸性HZSM-5催化剂与Ru/HAP混合时,催化剂的加氢脱氧活性显著提升。这项工作提供了一条基于木质纤维素化合物制备液体燃料的有效方法。我们也对Ru/HAP+HZSM-5催化剂进行了循环稳定性测试,发现催化剂表面低聚物的形成和HZSM-5结构的坍塌是催化剂失活的根本原因。