生物质的高值化转化是当前绿色化学和能源化学领域的重要课题。作为大宗生物质平台分子,糠醛及其衍生物的催化转化及利用受到广泛关注。糠醛分子含有羰基、双烯、环醚官能团,可通过选择性加氢/氢解制备多种C4和C5化合物。发展高效催化剂实现糠醛及其下游产物催化转化制备高附加值产品具有重要的科学意义和应用价值。本论文以糠醛及其下游衍生物的催化转化合成高附加值化学品为研究目标,针对生物质氢解高效催化剂研制及多相催化反应中的基础科学问题展开相关研究。对于糠醛及四氢糠醇的催化转化,分别设计制备了 Pd/TiH2,NiPrOx/Al2O3和Ni/Eu2O3催化剂,讨论了催化性能及催化机理。研究重点关注于催化剂的活性和产物的选择性,建立催化剂表面金属电子结构、界面位点、缺陷位点与催化性能之间的构效关系;探究反应物、中间底物等在催化剂表面的竞争吸附行为;阐明催化机理等。主要研究内容及创新性研究结果如下:（1）采用浸渍法制备了 Pd/TiH2催化剂,考察其对于糠醛选择性加氢反应的催化性能,探究影响催化性能的关键因素及催化加氢机理。TiH2具有独特的晶体结构和丰富的表面缺陷,用于催化剂载体制备Pd基催化剂可促进金属Pd对C=O键的吸附和活化能力。通过TEM、XRD、TPR、TPD、XPS、Raman一系列表征和结果分析,证实Pd纳米粒子在载体表面均匀分散;TiH2载体表面存在丰富的缺陷位点且存在储氢释氢的竞争效应。结合实验数据及XPS、原位红外等对催化剂活性中心和底物吸附行为的结果,建立了 Pd分散度、电子状态以及催化剂的表面缺陷与糠醛加氢活性、糠醇选择性之间的构效关系。（2）设计制备氧化镨（PrOx）修饰的Ni/Al2O3催化剂,讨论了该催化剂在四氢糠醇氢解反应中的催化性能。实验证明,催化剂的催化活性和选择性与Pr/Ni比例具有显著的依从关系,当Pr/Ni比例为1.2时,催化性能达到最优,转化率达到79.2%,1,5-戊二醇的选择性可达88.4%。其中,Ni的存在促进氧化镨的还原,形成具有丰富缺陷的PrOx并与Ni纳米粒子形成Ni-PrOx界面位点;而γ-Al2O3起到促进Ni-PrOx活性位点的分散和提高稳定性的作用。通过原位红外和对照试验证实:金属Ni0位点吸附活化H2并生成活性氢;在镍基催化剂中引入PrOx有利于四氢糠醇的吸附;富含缺陷的PrOx和相邻的活性Ni物种之间的协同效应对四氢糠醇的C-O键选择性断裂起到关键性的作用。（3）氧化铕（Eu2O3）负载的镍基催化剂在四氢糠醇氢解制1,5-戊二醇的反应中表现出的催化性能具有特异性,1,5-戊二醇的选择性≥95%。通过改变活性金属、金属Ni的负载量和催化剂的还原温度等探究了金属以及界面位点结构与电子态对催化性能的影响。对比Eu2O3负载的Cu-、Ru-、Rh催化剂,Ni/Eu2O3催化剂具有优异的四氢糠醇氢解的反应速率和1,5-戊二醇的选择性。通过XRD,H2-TPR,H2-TPD,TEM,XPS多种手段对催化剂进行一系列结构表征证明金属载体的界面区域是底物吸附的活性中心,而溢流到Eu2O3表面的活性氢物种对氢解反应具有促进作用。