烟草热解产物中的挥发性有机物与自由基成分由于具有生理毒性，近年来备受关注，并逐渐成为了烟草行业中的研究重点。而目前对于烟草中主要挥发性有机物，尤其是酚类物质的形成过程尚不明确，对烟草热解形成的自由基的变化情况研究也较少，因此极大的制约了低危害烟草产品的开发。本文重点研究了烟草热解产物中挥发性有机物的来源及影响其产率的因素，考察了烟草焦油和热解固体残余物中自由基的基本性质及其变化规律，得出结果如下：1、应用热重-质谱联用技术研究了烤烟、白肋烟和纤维素、木质素、果胶热解产物中主要挥发性有机物的形成机理。实验表明，烟草的热解主要发生在200～600℃之间，烟草烟气中挥发性有机物羧酸类、醚类、酯类物质的生成温度较低，峰值出现在400℃附近，主要来源于组分中纤维素和果胶的分解；而烟气中的甲苯、苯酚、二甲苯的生成温度较高，峰值在500℃左右，主要源自木质素的分解。2采用热解-气相色谱/质谱联用技术定性分析烟草烟气成分。研究结果表明，烟草类型、产地、等级之间的差异并未对烟草烟气中化合物的类型产生显著影响。在氧含量为0%～9%的范围内，热解气氛对烟草烟气中化合物类型的影响不大。DB-624色谱柱适合烟草烟气挥发性有机物中尼古丁、呋喃类物质等的分离，而HP-5MS色谱柱对烟气成分中的酚类物质分离效果更好。3、使用热解-气相色谱/质谱联用技术和热重-质谱技术研究了绿原酸、咖啡酸、奎宁酸热解产物中6种酚类挥发性有机物的形成机理。研究结果表明，绿原酸的酚类热解产物产量依次为邻苯二酚、苯酚、对苯二酚、4-乙基邻苯二酚、4-甲基邻苯二酚、甲基苯酚。分析咖啡酸和奎宁酸的热解过程后得出，在绿原酸的热解产物中，苯酚、对苯二酚主要来自于奎宁酸的热解，甲基苯酚、邻苯二酚、4-甲基邻苯二酚和4-乙基邻苯二酚则主要由咖啡酸分解而来。奎宁酸所生成的酚类物质的量可以占到绿原酸酚类热解产物的40%以上，而且奎宁酸在烟草中还以单体等其他形式存在。绿原酸是烟草中含量最大的多酚类物质，因此绿原酸和奎宁酸均为烟草烟气中的酚类挥发性有机物的重要来源。4、采用顺磁共振技术研究烤烟热解产物中自由基的形成机理。358～670℃热解条件下烟气焦油中的自由基的g值在2.0032～2.0044之间，并且随热解形成温度的升高而不断降低。在氧含量为0%～21%的范围内，热解气氛对焦油自由基的影响不显著。在400～700℃范围内,烟草固体热解残余物中的自由基的g值在2.0030～2.0040之间，随着热解温度的升高g值不断减小，同时自由基浓度随着温度变化呈现先升高后降低的趋势，极值出现在500℃。烟草固体热解残余物中的自由基与空气中的O2、H2O等发生反应，导致自由基g值不断增大，生成了更多的以O原子为中心的自由基。自由基浓度随着接触空气的时间呈现出先增加后稳定的趋势。