随着国际海事组织（IMO）对船舶新公约的实施，提高船舶燃油效率和减少污染物排放日益成为人们关注的焦点。另外，全球化石资源的逐渐减少和燃油费用占船舶运输成本越来越高，寻找新型可再生能源代替化石燃料成为解决这一问题的关键。生物质能因其具有资源总量大、可再生、来源广、成本低、污染物排放少等优点，近几年来生物质能利用技术得到快速发展，而生物质制燃油技术有望成为解决当前船用燃料问题的有效途径。　　本文首先综述了生物质基合成气在Cu基催化剂上合成生物质汽油的实验和机理研究进展，分别介绍了甲醇合成反应过程中的活性中心、控速步骤、直接碳源以及中间物种的研究现状。总结了目前对甲醇制汽油过程中的加氢反应和脱水缩合反应过程，和第一个碳碳链的生成以及多碳链的形成机理的研究进展。　　然后，以生物质基合成气为研究对象，利用量子化学建立生物质基合成气制甲醇的反应模型，通过密度泛函理论中不受限制的B3LYP计算方法，计算了CO/CO2加氢制甲醇在Cu基催化剂上的吸附位点、键角键长、反应中间体、过渡态结构，以及吸附能、反应能垒和反应热，并绘制了反应势能图。得到了从生物质基合成气到甲醇的整个反应过程的基元反应，并且得出了以CO/CO2为碳源通过加氢制甲醇的最优反应路径，分别为：CO→HCO*→H2CO*→H3CO*→CH3OH和CO2→HCOO*→HCOOH→H2COOH*→H2CO*→H2COH*→CH3OH。　　最后，根据甲醇脱水缩合和加氢反应过程，计算了甲醇合成汽油反应过程中的反应能垒和反应热，得到了稳定的多碳链的分子结构模型。通过研究第一个碳碳链的生成过程，以及小分子烷烃和烯烃多次脱水进行多碳物质的聚合反应，得到了以C4为基础产物的生物质汽油的分子结构模型。分析了在反应过程中降解烯烃的过程，为优化生物质汽油中的烷烃和烯烃的物质比和提高生物质汽油品质提供了理论参考。