生物质转化为液体燃料的研究近年来受到广泛关注。相比于化石燃料,生物柴油是一种可再生资源,能在一定程度上解决环境问题。其中,第二代生物柴油相比第一代拥有更出色的流动性能和稳定性,结构与柴油更接近,应用领域也更加广泛。传统的第二代生物柴油生产工艺由于使用含硫催化剂面临着产物污染和环境问题。因此开发一种绿色环保的高活性加氢脱氧催化剂具有非常重要的意义。本课题建立了以铁作为活性中心催化羧酸类化合物选择性加氢脱氧（HDO）的催化体系,丰富了从生物质向生物燃料转化的途径。铁作为地球上含量最高,同时也是最廉价的过渡金属,其代替贵金属催化生物质转化的潜力是巨大的。然而,它目前的应用受到活性的限制。本文制备了改性的铁基催化剂（Fe-N-C@Al₂O₃）用于羧酸类化合物的选择性加氢脱氧。以硬脂酸为模型化合物进行反应,筛选出了最优的催化剂制备方法,并对反应参数进行了调控。在最优条件下,主产物为正十八烷和正十七烷,产率分别为91.9%和6.0%。同时,文章还探索了反应过程并对催化剂的失活原因进行分析。一些植物油也可以转化为液体烷烃,总摩尔产率大于92%。此外,铁催化剂可以在苯环及其他官能团存在的情况下选择性地催化羧基加氢脱氧。这一选择性十分罕见,因为苯环的氢化通常发生在羧基加氢脱氧之前。催化剂的表征结果表明,氮杂碳-氧化铝杂化体系和铁的负载对于催化剂的路易斯碱性有重要影响,使其能以化学吸附的方式结合酸性底物。催化剂制备过程中添加氮前驱体可以在热解时避免铁前驱体与氧化铝之间生成惰性的尖晶石相,从而形成Fe₃C活性相。研究表明,Fe₃C活性相是用于-COOH加氢脱氧形成-CH₂OH的关键组分,而氮杂碳-氧化铝复合载体则可以进一步将-CH₂OH加氢脱氧生成-CH₃。