固体废弃物作为一种有机碳源,探寻其减量化、资源化和无害化的处理手段有重要意义。热解技术是一项具有发展潜力的生物质利用技术,可以实现固体废弃物的充分再利用和能源最大化回收,受到了广泛关注。本文从基础研究和改性应用两个方面对固体废弃物的热解进行了系统研究。主要结果如下:1.废纸和废轮胎分别在400和600℃进行单一/混合原料的热解,研究混合热解对废纸和废轮胎热解产物的分布和性质的影响。结果表明,废纸和废轮胎的热解挥发分存在显著的相互作用。热解挥发分的相互作用在400℃时主要促进的是气化反应,形成了更多的气体,在600℃时主要促进的是交叉聚合作用,形成了更多的生物油。生物油是含硫化合物、醛类、醇类等多种有机化合物的混合物,混合热解影响了生物油中含硫化合物产生,降低了废纸衍生的生物油中醛类、酮类等高活性化合物的含量。此外,挥发分与生物碳之间也存在明显的相互作用,通过促进碳化和脱氧反应调整生物碳的官能团、孔结构和形貌,生成了含碳量更高,热稳定性和亲水性更好的生物碳。2.豆渣在不同热解温度（350、500和650℃）和升温速率（5、20℃/min）下进行热解实验,研究热解温度和停留时间对豆渣热解产物的分布和性质的影响。结果表明,更高的温度会促进裂解反应,使豆渣中的氨基酸、脂肪等大分子分解为挥发性较强的小分子,降低生物碳的产率。更长的停留时间使挥发物有更多的时间和机会发生聚合,促进了碳化反应,提高生物碳的产率。更高的热解温度会促进芳构化反应,降低生物碳中氧元素和氢元素的含量,增加环的融合。另外,由于生物碳具有较低的热值和能量产率,因此豆渣生物碳作为固体燃料的应用前景不太乐观。但是,生物碳中保留了丰富的氮元素,这使得豆渣可以作为制备氮掺杂碳材料的候选原料。3.将食物垃圾在不同热解温度（350和550℃）下进行热解实验,然后在800℃进行活化实验,制备食物垃圾衍生的活性炭,研究初始热解温度对活性炭性质的影响。结果表明,初始热解温度对生物油的组成有显著影响,面条生物油以纤维素/半纤维素的衍生物为主,生菜生物油则含有吡啶、酰胺等不可忽略的氮化物。高温促进了热解生物油的聚合和芳构化,降低了活化生物油中含有π共轭结构的有机物的丰度。对于活性炭而言,较低的初始热解温度和无机物含量有利于提高活性炭的总产率。热解-活化法制得的活性炭具有丰富的比表面积和孔隙结构,但较高的初始热解温度可能会导致活化过程中少量孔隙的坍塌,降低活性炭的比表面积。活性炭的四环素吸附性能与比表面积存在密切的相关性,其中微孔比表面积与四环素吸附性能成正相关。此外,提高初始热解温度会增强活性炭的石墨化程度,改善活性炭内部结构的有序性。活性炭制备过程中的排放对环境的影响也与初始热解温度密切相关,更高的初始热解温度会导致排放的增加,加重环境的负担。因此,在热解-活化法制备活性炭的过程中,初始热解温度的选择需要综合考虑。