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生物质是唯一可转化为液体燃料的可再生能源，将生物质转化为液体燃料不但可以弥补化石燃料的不足，而且环保无污染。生物质直接液化法是大规模利用生物质的有效方法，其中催化剂在生物质直接液化中起着举足轻重的作用，开发高效廉价的催化剂成为目前生物质液化方面的研究热点。本文制备了纳米级固体超强酸Cl-／ZrO2、Cl-／ZrO2-Fe2O3和Cl-／Fe2O3，并分别以它们为催化剂，乙二醇为反应介质，在间歇式高压反应釜中，对稻壳，毛竹，玉米秸秆进行催化液化。实验应用FT-IR、XRD、FT-Raman和TEM等对催化剂进行了表征，并考察了反应条件对生物质液化行为的影响，对液化得到的生物油用GC-MS进行了初步分析。实验还探讨了等离子技术对催化剂的改性。实验结果表明用催化剂Cl-／ZrO2对生物质进行催化液化时，反应温度为300℃，反应时间3h，催化剂用量为原料的8％时，对稻壳的液化效果最好，残渣率为0。通过等离子体技术对该催化剂表面改性，发现改性后的催化剂对毛竹的液化效果大大提高。寿命考察实验表明催化剂连续使用10次后，稻壳的残渣率也仅为13.3％。TEM、FT-Raman、XRD对催化剂的表征结果表明催化剂为小于25nm的单斜晶型。复合固体超强酸具有ClO4-／ZrO2-Fe2O3的组成。作为催化剂，其对毛竹的液化效果最好。在反应时间3h，反应温度300℃及催化剂用量为原料的8％的条件下，毛竹液化后残渣率为0。实验考察以Cl-／Fe2O3为催化剂的液化反应。探讨了反应温度、反应时间、催化剂用量等对残渣率的影响。结果表明，随着反应温度的提高、反应时间的延长和催化剂用量的提高，残渣率均降低。实验结果还表明，Cl-／Fe2O2催化剂对毛竹、玉米秸秆的活性比稻壳高。当催化剂的用量为原料的4％，反应时间为3h，反应温度为300℃时，毛竹、玉米秸秆的残渣率均为0，得到较好的实验结果。GC-MS对生物油的组成分析结果显示，催化液化产物主要是含氧官能团的酚、醇，醛等。其低沸点组分主要是环戊烯酮的衍生物、苯酚及衍生物等酚类和酮类化合物。高沸点组分主要是丙烷的含氧醇、醛、醚等化合物。溶剂组分主要是3-甲基-2-丁醇。