随着人类社会政治经济文化的快速发展,能源危机和环境污染问题成为目前人类社会面临的首要问题之一,寻找可再生清洁无污染的能源已经成为人类社会发展的迫切要求。生物质及其衍生物,作为一种广泛存在且储量丰富、可再生的潜在能源,受到各类学者的广泛关注。高级脂肪酸作为一种容易获得且含量丰富的生物质衍生物是最具潜能的生物质资源之一。目前的高级脂肪酸利用方式多为传统的热化学转化,能耗大、工艺复杂、需要外加氢源等缺陷。本课题创新性地采用光催化的方式,将高级脂肪酸在常温常压光照条件下转化为长链烷烃。首先,研究以TiO2为催化剂,在紫外光照射下将以十六酸为模型化合物的高级脂肪酸转化为十五烷。之后用金属及金属氧化物对TiO2催化剂进行表面修饰,筛选出紫外光条件下的最优催化剂为Pt/TiO2（1wt%）。以十六酸为模型化合物,在紫外光条件下将十六酸转化为十五烷的最优条件为:十六酸浓度0.005 mol/L,Pt/TiO2量0.5 mg/ml,反应温度20°C,反应时间4 h,十五烷4 h内最高平均生成速率为426.31μmol·h-1·g-1。此外,为拓展了应底物,研究过程以十二酸和十八酸等其他高级脂肪酸的模型化合物,发现在最优反应条件下十二酸和十八酸都得到了较好的转化并生成了相应的十一烷和十七烷,证明本反应体系具有较高的普适性。进一步,研究使用其他更为廉价易得的金属作为助催化剂对TiO2进行表面修饰,并且将光源由紫外光拓展到模拟太阳光全光谱光源。研究发现,负载金属Cu的催化剂在全光光源下表现出良好的催化活性。通过对Cu负载量、反应温度的实验探究,研究发现在全光照射下将十六酸转化为十五烷得到反应最高十五烷4 h平均生成速率为848.96μmol·h-1·g-1。然后,为进一步提高转化效率,研究将单一的光催化体系拓展至光热协同催化体系。研究发现,热的参与极大程度上提高了高级脂肪酸的转化效率。光热协同转化体系下光热协同体系下,十五烷1.5 h平均生成速率为5942.13μmol·h-1·g-1。最后,通过对反应结论的推理论证,进一步探究光催化脱羧转化长链烷烃的反应机理。推测反应过程为自由基反应。光催化剂表面负载的金属起到聚集带负电荷的光生载流子的作用,进而抑制了光生电子和光生空穴的复合,增加了载流子的寿命。