[ca] En aquesta tesi s'han proposat i calculat una sèrie de mecanismes de reacció relacionats amb diverses molècules derivades de biomassa sobre models de superficie utilitzant el paquet VASP (Vienna Ab initio simulation package). S'ha realitzat una investigació multiescala sobre formació d'hidrogen a partir de petites molècules de metanol, etanol, etilenglicol i glicerol. Els càlculs dels alcohols C1 i C2 es realitzaren en superfícies de Cu(111) i Ru(0001), mentre que els de glicerol només sobre Ru(0001). Es van optimitzar les geometries d'enllaç dels intermedis complets, així com s'ha proposat la descomposició detallada i els mecanismes d'hidrogenació relacionats amb dites espècies. S'han analitzat les relacions BEP i TSS i s'ha realitzat també una simulació microcinètica ab initio sota diferents condicions. Hidrogenació d'àcid levulínic a gamma-valerolactona sobre Ru(0001) i sobre Ru(0001) decorada amb HHDMA. S'ha proposat el mecanisme de formació de l'anell intramolecular sobre la superfície de Ru(0001). S'ha elucidat l'acidesa interfacial i les estructures locals a la interfície HHDMA-Ru(0001) que promouen la velocitat de catàlisi i l'estabilitat front l'oxidació. Hidrogenació de glucosa i manosa als seus alcohols de sucre a la superfície Ru(0001). Les reaccions dels isòmers lineals i cíclics han estat calculades i comparades entre dues molècules de sucre i amb els resultats experimentals. L'autor va trobar que concentracions de diferents isòmers reactius en la fase líquida, diferents energies d'adsorció i mecanismes de reacció treballen conjuntament per controlar les velocitats de reacció totals. Descomposició i hidrogenació de lignina a les superfícies Ni(111) i Ni(111)dopades amb Ru. S'han aclarit els mecanismes de descomposició de lignina basats en un model de dimer més complicat. S'han discutit els efectes de l'estereocentre en les seves conversions i també s'han dilucidat els efectes de dopatge de Ru promocionant el comportament dels catalitzadors.

[en] In this thesis, a series of surface reaction mechanisms related with various biomass derived molecules on slab models have been proposed and computed by using the Vienna Ab initio simulation package (VASP). 1 Multiscale investigation of hydrogen releasing from small molecules of methanol, ethanol, ethylene glycol, and glycerol have been studied. C1 and C2 alcohols' calculations are performed both on Cu(111) and Ru(0001) surfaces and glycerol is on Ru(0001). Complete intermediates binding geometries were optimized, detailed decomposition, hydrogenation mechanisms related with these species have been proposed. BEP and TSS relationship have been analyzed and ab initio microkinetic simulation under different conditions has been also performed. 2 Glucose and mannose hydrogenation to their sugar alcohols on Ru(0001) surface. Reactions from linear and ring isomers have been calculated and compared between two sugar molecules, and compared with experiment results. The author found that concentrations of different reactant isomers in the liquid phase, different adsorption energies and reaction mechanisms work together to control the overall reaction rates. 3 Levulinic acid hydrogenation to gamma-valerolactone on Ru(0001) and HHDMA decorated Ru(0001) surface. Intramolecular ring formation mechanism on Ru(0001) surface has been outlined. Interfacial acidity and local structures in the HHDMA-Ru(0001) interface which promote the catalysis rate and stability against oxidation have been illuminated. 4 Lignin decomposition and hydrogenation on Ni(111) and Ru doped Ni(111) surfaces. Lignin decomposition mechanisms based on more complicated dimer model have been clarified. Stereocenter effects in its conversions have been discussed and the Ru doping effects on promoting the catalysts behavior is also elucidated.