利用热解技术将纤维素类生物质高效制备生物燃料近年来成为相关领域的研究热点。纤维素作为生物质最主要的组成成分,其热解特性很大程度上代表了生物质整体热解规律。然而由于纤维素热解过程中存在过多的中间产物及多相反应,其热解机理至今未能取得共识。本文以纤维素单体D-葡萄糖作为主要对象,研究其热解特性,对于更好的理解纤维素类生物质的热解机理有着十分重要的意义。本文选取葡萄糖、左旋葡聚糖、羟甲基糠醛和果糖为实验对象,采用热重差热分析仪(TG-DTA)对样品热解过程的失重和热流进行检测,探究各样品的热解阶段与特性。利用气体自动进样装置将不同温度下的热解挥发分输入色谱质谱联用仪(GC-MS)进行在线检测分析,考察温度对热解产物分布的影响规律。首先,对D-葡萄糖进行热解实验研究。热解初期,D-葡萄糖发生剧烈脱水反应,接着发生初步裂解,生成水、糠醛、CO2等产物,其他中间产物会以液态形式存在于残余物质中。随后进入热解主要阶段,迅速失重,产物以糠醛、呋喃、甲基呋喃、甲基呋喃甲醛等呋喃类物质和左旋葡萄糖酮为主。接着,进入热解末期,缓慢失重,生成大量芳香烃类物质,包括苯、甲苯、苯酚、甲基苯酚、苯并呋喃等,同时1,4:3,6-二脱水-β-D-吡喃葡萄糖也大量生成。在600℃热解实验结束阶段,热解产物仅以1,4:3,6-二脱水-β-D-吡喃葡萄糖为主。随后,对左旋葡聚糖和羟甲基糠醛进行了热解实验。两者在吸热融化为液态后,均会大量蒸发。接着在热解主要阶段快速失重,随后在热解反应末期缓慢失重发生炭化。左旋葡聚糖热解产物以糠醛、左旋葡萄糖酮、2,5-呋喃二甲醛为主要,而羟甲基糠醛热主要热解产物为2,5-呋喃二甲醛、5-甲基-2-呋喃甲醛和糠醛。最后,进行了果糖的热解实验,果糖热解初期发生脱水反应,随后进入热解主要阶段,产物包括糠醛、2,5-呋喃二甲醛、5-甲基-2-呋喃甲醛,在缓慢失重阶段,则主要生成1-2-呋喃基-乙酮、2-甲基-呋喃和2,5-二甲基-呋喃。最后在高于400℃新生成甲苯、对二甲苯和2-甲基苯并呋喃为主的芳香族物质。