随着不可再生能源的快速消耗,化石能源供给需求不平衡和环境污染等问题备受关注,这促使可持续、可再生和可替代能源的发展。生物质是唯一碳中性可再生能源,应用前景广阔。废塑料是富含碳氢元素的材料,对其合理利用是现阶段面临的难题。通过生物质与废塑料共催化热解技术制取高附加值烃类化合物,可为固体废弃物的清洁化利用提供一条极具潜力的发展途径。本文针对玉米秸秆及其典型三组分与HDPE热解特性差异,采用热重-质谱-红外联用仪（TG-MS-FTIR）对不同生物质与HDPE协同催化转化高附加值烃类的相互作用机制进行探究。基于此,为实现反应物的高效催化转化,通过负载Cu、Fe、Ce和P元素对HZSM-5改性,进行改性HZSM-5催化玉米秸秆与HDPE共热解实验,通过对比不同改性HZSM-5催化共热解系统中关键产物释放特性、轻质芳烃（BTEXN）定量分析和反应后积碳特性,并结合不同催化剂的XRD、N2-TPD和NH3-TPD表征分析,以探究不同改性HZSM-5对催化共热解系统中协同转化BTEXN机制的影响。同时通过对比不同反应工况下高附加值烃类的析出特性,以探究不同反应工况下玉米秸秆与HDPE间协同作用机制。结果表明,相比半纤维素,纤维素和木质素与HDPE间协同作用较强。其中,纤维素与HDPE主要通过双烯合成反应促进BTEXN析出,木质素与HDPE主要通过氢转移和烃池机理。Py-GC/MS实验显示无催化条件下玉米秸秆与HDPE间无明显正相关协同作用,引入HZSM-5后协同作用增强,BTEXN产量增至25.28 mg/g。相比母体HZSM-5,Cu、Fe和Ce改性HZSM-5均促进芳烃的析出,芳烃分布均以单环芳烃为主,BTEXN产量分别提高20.99 mg/g、25.43 mg/g和20.89 mg/g,而P改性后BTEXN产量降低。针对玉米秸秆与HDPE的催化共热解中形成芳烃的协同效应,Fe改性催化双烯合成反应效果较强,Cu、Ce改性催化烃池反应效果较强,P改性芳构化能力降低。积碳分析显示,反应后的HZSM-5和Cu、Fe、Ce、P改性HZSM-5的积碳量分别为6.7%、7.1%、6.0%、6.8%、2.7%,其中,Fe、P改性HZSM-5倾向于形成由异构化不饱和烃类转化的积碳,Cu、Ce改性倾向于形成芳香结构类积碳。对比不同工况催化共热解中产物分布特性,600℃下玉米秸秆与HDPE混合比为1:1时含氧化合物产率最低为9.90%,其系统中形成芳烃的协同效应最佳,单环芳烃和萘基芳烃产率分别为8.77%和41.04%。