对木质素衍生化合物的加氢脱氧反应（HDO）机理的认识,是合理设计生物油提质高性能催化剂的关键。在此,我们通过周期性密度泛函理论以及微观动力学模型等手段,对Ni（111）和NiFe（111）表面的间甲基苯酚模型化合物的加氢脱氧反应进行全面的理论研究,重点讨论几种竞争反应路径包括:烯醇-酮互变异构、苯环氢化和脱羟基这些基元反应。我们的研究结果表明,亲氧的NiFe（111）表面将会极大促进间甲基苯酚和酚类中间体的C-OH键的活化,表现为C-OH键长增长,导致脱羟基的活性增强。值得一提的是,活化C-O键是高效脱氧的先决条件。也就是说,随着C-OH键长增长,C-OH键断裂变得更放热,反应活化能变得更低。因此,从技术角度上来说,吸附的酚类中间体的C-OH键长可以作为预测HDO中C-OH键断裂反应在不同催化剂表面的反应活性,这将会大大提高筛选高性能脱氧催化剂的效率。我们的研究发现NiFe（111）表面上的间甲基苯酚加氢脱氧与Ni（111）表面具有一定的共同特征,但是仍存在明显差异,导致在不同表面上加氢脱氧产物选择性的不同。我们测试了在两种催化剂表面,间甲基苯酚和其两种酮基互变异构体的环上加氢顺序,发现环上加氢顺序只与反应物有关而与催化剂无关。在Ni（111）表面上,通过微观动力学模型模拟的主要产物为3-甲基-环己酮,与在Ni/Si O₂上间甲基苯酚加氢脱氧反应的实验结果一致。生成3-甲基-环己酮的主要反应路径为:间甲基苯酚首先通过烯醇-酮互变异构化生成3-甲基-2,4-环己二烯酮,然后加氢至羰基O后在苯环上依次加氢,形成3-甲基环己烯醇,然后3-甲基环己烯醇通过进一步的烯醇-酮互变异构化形成3-甲基-环己酮。而3-甲基-环己醇为第二主要产物,与生成3-甲基-环己酮的反应路径一致,区别为3-甲基环己烯醇继续环上加氢形成。而少量甲苯主要是通过间甲基苯酚部分选择性加氢后脱羟基产生。速率控制分析程度表明,在Ni（111）表面上,3-甲基-环己酮,3-甲基环己烯醇和甲苯生成的速率控制步骤最有可能分别是3-甲基环己烯醇的烯醇-酮互变异构化形成3-甲基-环己酮,3-甲基环己烯醇继续环上加氢以及间甲基苯酚的部分氢化后的C-OH键断裂。在NiFe（111）表面上,主要产物为甲苯,这与实验结果一致,通过速率控制程度分析表明,甲苯最可能是由间甲基苯酚的C-OH键直接断裂形成。在NiFe（111）表面上而加氢反应不容易进行,导致中间产物苯环上部分加氢后的脱羟基反应对甲苯的影响较小。我们详细的微动力学建模分析解释了在动力学因素占主导地位时,Ni和NiFe催化剂上实验观察到的产物分布差异。所获得的基本信息可用于筛选用于生物油提质的催化剂。