呋喃及其甲基取代物、甲氧基苯酚类物质等均是可再生能源生物质的衍生产物,作为化学工业中有很好应用前景的可再生燃料和工业原材料,但同时也可能伴随着生物质各种各样的用途大规模排放到大气中。大气环境是一个很复杂的反应体系,排放到大气中的有机化合物通过与OH、O₃、NO₃、Cl等反应发生降解并会导致臭氧和二次有机气溶胶的生成,使大气环境受到污染。因此了解它们在大气中的反应途径有助于我们更加有针对性地治理大气环境,改善污染现状,争取做到从源头治理,更好地造福人类。污染物在大气中的反应十分复杂,仅采用常规的实验方法无法满足我们对中间产物的捕获以及生成物的提纯和分离,对我们详细了解其大气活动性有一定的影响。理论计算可以用来解决部分中间产物的推测以及多种反应途径的分支比的计算,因此本文使用量子化学和动力学计算研究了呋喃的气相臭氧化反应机理。本文主要采用M06的方法对反应物、过渡态以及产物的结构进行优化,为动力学的计算打下基础,并结合ROCBS-QB3等模型将已经优化的结构继续进行单点电子能的计算。随后,根据计算得到的反应势能面和单电子能,结合单分子反应速率理论对呋喃及其甲基取代物的大气反应中的各个步骤的速率常数进行计算,并提出相应的反应机理。同时又结合实验,对常见的生物质热解产物香草醛和丁香醛进行了研究,探究了其与氧化剂臭氧的非均相反应速率常数,并计算其在大气中的寿命,对整个大气氧化机理的完善提供了一些实验素材。主要成果如下:（1）呋喃及其甲基取代物与臭氧的反应计算得到呋喃、3-甲基呋喃、2,5-二甲基呋喃与臭氧反应的速率常数与可用的实验值吻合的很好,表明在大气环境中,它们与臭氧的反应可以跟其与OH的反应竞争,尤其是甲基呋喃更为显著。我们对几种糠醛化合物的速率常数也进行了预测。呋喃与臭氧反应,生成初级臭氧化物POZs,该臭氧化过程遵循Criegee机理。RRKM的计算表明POZs降解的主要产物为β-不饱和的Criegee中间体（CIs如>C=CR-CHOO或>C=CR-C（OO）CH₃,R=H或Cl）。由POZs形成的CIs具有高达250-280 kJ mol^-1的内能,能够快速的异构化为二氧杂环丙烷和二氧杂环戊烯,或快速地解离为类乙烯基氧自由基（Vinoxy-Type Radical,VTR）和OH自由基。间二氧杂环戊烯将进一步异构化成含有另外两个羰基或一个羰基和一个环氧基团的醚产物,例如在呋喃中形成的HC（O）OC（O）CH₂CHO和HC（O）O-[CHOCH]-CHO。3-/4-位的甲基呋喃例如3-甲基呋喃和2,3-二甲基呋喃在反应过程中可以生成OH自由基。对3-甲基呋喃的臭氧化反应进行计算,得到其OH自由基的产率为0.31,与现有的实验结果0.59（不确定因子约为1.5）一致。（2）甲氧基苯酚与臭氧反应的速率常数实验主要在自行搭建的连接有旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行,探究了吸附在颗粒物表面的香草醛和丁香醛与臭氧发生的非均相反应,并通过计算吸附在颗粒物上有机物的浓度变化值来估算化学反应速率。实验数据通过E-R模型和修正过的L-H模型进行拟合,发现L-H模型是更有效的拟合方式。通过L-H模型的拟合得到香草醛和丁香醛在高岭土表面的吸附平衡常数分别为（3.33±0.19）×10^-14和（2±0.21）×10^-14 cm³,并通过计算得到在大气环境中,即臭氧浓度为40 ppbv的条件下,香草醛和丁香醛的大气寿命分别为45 h和60 h。