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木质纤维素类生物质具有资源储量大、可再生和碳中性等优点,其在能源领域中的应用可以有效缓解能源紧张形势并减少化石能源使用造成的各类环境问题。热解可将生物质转化为固、液、气三种产物,实现产物的高效高值利用。但生物质化学组成结构复杂,难以准确揭示热解过程产物的形成路径和反应机理。本文基于国家自然科学基金资助项目（51706210）的支持,选择纤维素、木质素和半纤维素三种模型化合物模拟生物质组分,利用磷酸负载方式对生物质三组分进行预处理,首先进行热重（TG）实验探究不同升温速率下磷酸浸渍对生物质三组分模化物热失重特性的影响;其次利用热重红外联用（TG-FTIR）探究了载磷对生物质模型组分（纤维素、半纤维素和木质素）热解过程中官能团的断键和小分子气体析出特性的影响;最后使用立式反应炉进行固定床热解实验,深入考察了磷酸浸渍对生物质三组分的热解特性、产物分布以及组成成分的影响。本文主要研究成果如下:（1）首先使用同步热分析仪、热重红外联用仪研究了载磷前后生物质三组分的热解失重特性以及官能团的变化情况。研究发现磷酸可以促进生物质热解脱水反应并降低生物质分解所需的能量,导致最大失重峰温度降低。随着磷酸浸渍比的升高,纤维素热解最大失重峰温度降低至232℃、215℃。半纤维素和木质素也呈相同趋势,相比原样载磷后最大失重峰温度分别降低180℃、176℃和410℃、216℃。热重红外联用结果表明生物质三组分载磷后在热解过程中H2O释放温度均提前;CH4吸收峰强度变弱;纤维素和半纤维素在热解过程中CO2、CO释放温度提前,木质素热解气体产物中CO释放温度延迟了110℃;纤维素和半纤维素热解过程中的C=O、C=C、C-O官能团的最大吸收峰温度均提前,而木质素在热解过程中C=O、C-O峰值降低,伸缩振动峰温度提前,C=C伸缩振动变强。（2）其次使用立式反应炉研究了载磷对纤维素热解特性的影响。研究发现载磷后纤维素固体产率上升,液体产率和气体产率下降。热解液体产物中的呋喃类化合物随着热解温度的升高而增加,当温度为700℃时,呋喃类化合物含量达到了52.8%,载磷可以有效提高纤维素热解过程中呋喃类化合物的含量。同时,在400℃时载磷可以有效提高LGO产率。磷酸浸渍促进了纤维素的水解,所以主要气体产物CO、H2和CH4产率在800℃时分别降低了16.23%、3.94%和2.29%。载磷后气体产品中H2的体积分数增加了9.2～19.94%,气体热值降低了1.75～6.22 MJ/Nm~3。（3）使用立式反应炉研究了载磷对半纤维素热解特性的影响,研究发现载磷后半纤维素固体产率上升了35.46～36%;在400～600℃时,热解液体产品中乙酸含量范围为83.90～93.69%,随着温度的升高,乙酸含量减少至消失。在500℃时,H-20热解液体产品中的呋喃类产物增加了61.92%,载磷可以有效提高呋喃类化合物含量,降低酸类化合物含量。载磷后气体产品中CO和CH4产率分别降低了0.37～9.4%、0.02～2.13%,体积分数分别降低了21.02～24.38%、0.79～7.06%,H-20的热值减小了3.99～6.29 MJ/Nm~3。（4）最后使用立式反应炉研究了载磷对木质素热解特性的影响,研究发现相比于纤维素和半纤维素,木质素固体产率明显更高。磷酸浸渍可以促进木质素的进一步分解,苯酚的前驱体大量生成,促进了去甲氧基反应、脱羧反应以及脱水反应的发生进而产生了大量的苯酚。在600℃时木质素的液体产物中酚类物质含量达到18.71%。载磷后,木质素热解气体产品中CH4和H2产率分别降低了0.89～0.96%、0.06～0.18%、0.94～2.19%,体积分数分别降低了1.94～2.4%、10.61～11.03%。载磷前后两者热值变化不大。