能源是人类社会发展的推动力,科技与社会发展的数次变革都与其密不可分。面对当前国际能源与环境问题,新型可再生清洁能源的开发和利用被广为关注,特别是生物质能因储量大、来源广泛、再生速度快和整体零排放等特点被认为是极富潜力推进国家“双碳”战略达成的重要可再生清洁能源。在诸多生物质转化利用技术中,水热液化制备液体燃料技术因特别适合于含水量高的生物质,近年在藻类生物质、高含水的陆生植物性生物质及高含水的废弃生物质的转化利用和资源化应用中颇受关注。本文针对广泛种植于我国中西部的一种油料作物——油茶在榨油后的废弃副产物——油茶渣,探究其水热液化转化制备生物油的相关特性,并将其与螺旋藻掺混,在水热反应环境中,探究两者在不同反应温度、停留时间、掺混比例下的协同效应。并进一步选择藻蓝蛋白、α-纤维素与木质素分别作为螺旋藻与油茶渣的模型化合物,通过对模型化合物水热液化实验探究来揭示模型化合物在水热反应体系中的反应路径与反应机理,揭示水热液化协同增效机理,为螺旋藻与油茶渣等生物质原料的掺混水热液化协同提升生物油产率和品质提供理论指导。主要研究内容和取得的创新性研究成果如下:（1）油茶渣水热液化最优反应条件为反应温度320℃、反应时间30分钟,最大生物油产率为22 wt%;油茶渣与螺旋藻的水热共液化实验研究表明,反应温度320℃、反应时间40分钟、掺混比为2.0时为两者最优共液化反应条件,可获得36 wt%的最大油产率。两者的水热共液化体现出较强的协同效应,最大协同增效作用可达8 wt%,与Pt等催化剂相当;与此同时,共液化实现了生物油中氮杂环类成分的降低和脂肪酸与苯酚类轻质组分占比的增加,也提高了生物油热值。从而,油茶渣与螺旋藻的水热共液化在增加生物油转化率的同时,也获得了生物油品质的提升。（2）根据螺旋藻与油茶渣的组分,提出开展藻蓝蛋白、纤维素和木质素单一组分的水热液化以及两种组分的共液化特性研究。研究表明,藻蓝蛋白-纤维素共液化的最大生物油产率约为33.14 wt%,对应的反应条件为300℃、40分钟、掺混比1:1;藻蓝蛋白-木质素共液化的最大生物油产率约为24 wt%;藻蓝蛋白-纤维素的共液化协同增效作用最高可达13.5%,在整个实验条件区间内均呈现正的协同效应,而藻蓝蛋白-木质素的共液化协同增效作用最高仅为4～5%,并且在低反应温度时甚至出现负的协同效应。（3）针对藻蓝蛋白、纤维素和木质素单一组分的水热液化所获得的生物油成分组成开展GC-MS表征分析对比研究表明,藻蓝蛋白水热液化生物油中的主要成分为脂肪酸、苯酚及其衍生化合物与少部分酯类,纤维素水热液化生物油中的主要成分为长链脂肪烃与5-羟甲基糠醛,而木质素水热液化生物油主要成分为醛类化合物以及苯酚类化合物;纤维素与木质素水热液化生物油在成分上存在较大区别,主要是因为纤维素水解产物为小分子糖类,而木质素的水解产物为苯基丙烷。（4）针对藻蓝蛋白-纤维素和藻蓝蛋白-木质素的水热共液化获得的生物油的GC-MS成分组成对比分析表明,藻蓝蛋白-纤维素在温度较低（265℃）时的水热共液化获得的生物油主要成分为酰胺类、呋喃及其衍生化合物、哌嗪类化合物与一部分酯类化合物,而在高温度（320℃）下主要成分为吡嗪类、嘧啶类化合物,以及部分的酰胺类与数种长链脂肪烃;藻蓝蛋白-木质素在反应温度较低（265℃）时水热共液化主要生成酯类、醛类以及数种苯酚衍生化合物;高温度（320℃）下生物油主要成分为苯酚及其衍生化合物,酯类化合物的成分占比锐减。根据水热共液化生物油在不同反应温度下的成分区别,进一步获得了部分的耦合反应机理与反应路径。热重分析也进一步证实了水热共液化实现了对生物油品质的提升。