近年来,人们对能源需求大幅增加,为了满足这些需求,研究人员在开发可再生能源方向上做了大量研究。众多可再生资源中,生物质是目前最具可持续性和经济可行性的资源,在减轻环境污染,减缓全球变暖和减少对有限化石燃料依赖方面具有潜在的优势,因而受到世界范围广泛的关注。从生物质中提取液体燃料代替传统的柴油和石油基汽油是当前重要的研究领域,本论文主要研究了从糠醛中生产液体燃料。糠醛是一种具有丰富的官能团生物质平台分子,是生物燃料和多种有用化学品的重要中间体。将糠醛转化为C8烷烃的反应可通过在传统水滑石和过渡金属掺杂的水滑石上进行羟醛缩合反应和加氢脱氧反应来实现。本论文的主要内容如下:(1)糠醛与丙酮的羟醛缩合反应中酸碱催化剂的合成:通过将Zr引入MgAl-LDH合成MgAlZr-LDH并且经过后续煅烧合成酸碱催化剂,并研究了镁铝复合氧化物酸碱度对反应的影响。实验结果表明,该催化剂的酸碱性能与催化性能有关联,Zr的加入提高了反应速率。通过对催化剂酸碱度的分析,研究了催化剂的酸碱性能。此外,在上述催化剂的存在下进行羟醛缩合反应,最高产率为99%。以不同的Mg/Zr摩尔比制备了CoMgAlZr-LDH,其中Co和Al的比例保持不变。研究了 CoMgAlZr-LDH焙烧后对镁铝复合氧化物酸碱性能的影响,并与反应性能关联。(2)加氢和脱氧反应的催化剂设计:加氢脱氧反应是同时发生加氢和脱氧反应。复合金属氧化物负载Co基催化剂只能在一定程度上进行加氢脱氧反应。为了进一步实现脱氧,在水滑石层板中引入了CuCo合金。采用不同摩尔比的CuCo进行反应,研究了双金属协同效应。CuCo合金催化剂具有与反应物进行加氢脱氧反应所需的相对应的几何构型,使烷烃完全脱氧收率最大值达到93%。基于这一研究思路,有望为反应物构建一种金属原子几何匹配的催化剂。(3)通过前两项研究,将多功能催化剂进行一锅法催化反应。该多功能催化剂具有酸碱协同作用和金属配位作用,在催化糠醛与丙酮的羟醛缩合反应和完全脱氧反应中烷烃的收率可达到60%。