近年来，基于可再生能源利用以及环境保护的要求，生物质热化学转化利用受到人们的重视。热解不仅是生物质转化利用方式的一种，也是生物质燃烧和气化过程的必经阶段。因此，深入研究生物质热解机理对于了解热解行为十分重要。生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。生物质的热解行为可以看成是三种主要成分热解行为的综合作用。化学结构和物理特性上的差异使得半纤维素热解规律不同于纤维素和木质素。光电离几乎不产生碎片离子，在很短的时间即可获得只含复杂产物分子离子峰的质谱图，因而在燃烧、热解产物的实时、在线分析方面显示出了良好的应用前景。为了研究半纤维素在碱金属盐(Li2CO2、Na2CO2、K2CO2)作用下的催化热解机理，本文利用单光子电离飞行时间质谱装置实时在线研究了木聚糖(半纤维素组分)在管式炉中的热解行为。实验结果表明，木聚糖催化热解的主要产物为含氧化合物如醇、醛、酮等。在恒定热解温度下，加入碱金属盐催化剂后产物出现时间提前，催化热解反应总时间减少，且催化效果随催化剂碱性增强更加明显。乙醇醛(m/z60)、糠醇(m/z98)及双脱水吡喃糖(m/z144)在热解过程中可以相互转化。程序升温热解结果表明，加入催化剂后产物出现温度降低，且催化剂碱性越强产物出现温度越低，由此对K2CO2、Li2CO2和Na2CO2的催化作用效果不同进行了解释。总之，单光子电离飞行时间质谱装置在实时、在线研究生物质催化热解中有着广泛的应用前景和独特的优势。