随着化石资源储量的日益减少及其开发利用带来的环境污染问题加重,开发可再生新能源受到国际的广泛关注,而且我国也提出了“碳达峰”和“碳中和”目标,凸显出可再生能源利用的重要性及迫切性。木质素生物油是一种绿色可再生的液体燃料,在解决石油依赖度问题上发挥着举足轻重的作用。然而,木质素油中含有大量的含氧基团,导致油品的低热值、高粘度、低互溶性等不足,限制了其直接作为石油替代或补充能源的利用。借助石化炼油系统对木质素生物油进行催化加氢脱氧（HDO）精制,可以降低氧含量和提高油品品位,其关键在于构筑具有高活性的HDO催化剂。本文研究工作先期通过改变液相制备条件调控钼基硫化物的晶相、形貌与硫空位等,以4-甲基苯酚HDO反应为探针,研究了钼基硫化物结构、缺陷与催化活性之间内在关系。进一步地,利用缺陷位点处空配位原子的物化性质,分别在二硫化钼活性Rim-Edge边缘和惰性Basal平面上原位构筑了金属-边缘界面,形成了高效的金属-缺陷协同催化位点。利用XPS、EXAFS、AC-STEM等表征手段探究协同位点的存在形式与形成过程,通过DFT计算揭示活性位点性质及催化反应机理,并研究了所制催化剂在实际木质素生物油的HDO活性,具体研究如下:（1）利用微波辅助水热制备二硫化钼,微波场下偶极子的高频振动增加了原料的反应速率,仅需0.5 h即可获得91.8%的产品收率,是常规水热制备周期的1/48、收率的1.4倍。研究表明,合成的二硫化钼为弱结晶态结构,表面S/Mo化学计量比小于2,含有大量的S空位缺陷。合适的p H值有利于二硫化钼片层散布成花状结构,暴露出更多的富硫缺陷的边缘,有利于4-甲基苯酚的吸附,从而在HDO反应中展示了更高的活性,在300°C反应6 h后,微波辅助水热合成的二硫化钼催化4-甲基苯酚HDO的转化率和脱氧率分别达到95.4%和92.4%,单位边缘活性是商业Mo S2的1.4倍。（2）通过调节体系的p H值并借助微波加热,合成出具有不同相组成的NixSy和不同形貌的Co S2助剂,同时有效缩短了制备时间。研究表明,体系p H值、制备温度和升温速率等对于晶相组成和形貌影响较大,高温和低p H值有利于高S/Ni化学计量比相的形成。通过Anti-Ostwald Ripening,合成的Ni S2由大颗粒逐渐分裂为小颗粒,形成形貌规整的立方块结构;在7.5°C/min升温速率下,形成的Co S2为聚集的八面体结构,在30°C/min升温速率下,Co S2晶体在微气泡表面成核生长,形成中空的纳米球。硫化镍的HDO活性很低,但Mo S2与其混合后,催化4-甲基苯酚的HYD路径得到增强,展示了很好的协同催化作用和支持了氢溢流反应机理,其中Ni S2相的促进作用最高,而硫化钴的促进作用不明显。（3）采用水热法制备出富含硫空位缺陷的Mo S2-x,利用空位的吸附和还原性质,将Co前驱体还原并锚定在Mo S2-x表面。催化剂中Co主要是以零价钴形式存在,其颗粒倾向于被锚定在Rim-Edge活性边缘,形成金属-边缘界面,界面处Co和Mo S2-x之间存在明显的电子转移现象。在木质素生物油的HDO反应中,合成的Co0-Mo S2-x展示了优异的催化活性,催化4-甲基苯酚直接脱氧的反应温度降低至120°C,产物芳烃的选择性高达99.5%。结合表征分析和DFT理论计算结果,催化剂的高活性主要归结于Co和Mo S2-x强相互作用和金属-边缘界面的形成,界面处金属-缺陷协同位点促进了反应物的吸附并降低C-O键断裂的能垒。另外,催化剂还具有良好的稳定性和普适性,在循环使用8次后,对甲酚转化率和芳烃选择性没有明显下降;在催化实际木质素生物油HDO中,原料油被完全脱氧转化成苯、甲苯、乙苯等,为大宗化学品芳烃提供了一条绿色的来源途径。（4）二硫化钼为二维结构,但主要暴露的Basal面是催化惰性的,如何活化Basal面是提高钼基硫化物活性的关键。利用S空位处低价Mo的还原性和1T相二硫化钼的亚稳态性,制备出Pt0-Mo S2-x催化剂。表征结果显示,Pt离子通过自发的氧化还原反应替代Mo原子而嵌入到Mo S2-x惰性Basal面,再经液相氢热处理,Pt原子脱嵌重组为纳米团簇,并吸附在Basal面上新形成的边缘,原位形成金属-边缘界面活化惰性Basal面。Basal面活化后的二硫化钼催化酚类HDO活性明显提升,并且产物主要为环烷烃。当反应温度降低至120°C时,4-甲基苯酚的转化率和脱氧率均达到99.9%。催化剂循环反应7次后,活性没有明显改变。在催化实际木质素生物油HDO反应中,原料油的脱氧率超过99%,总碳收率达到88.1%。该催化剂合成方法为增加二硫化钼的边缘和高效活化惰性Basal面提供了一种全新的策略。