化石燃料日益枯竭和环境污染不可避免地威胁着世界的发展和经济的增长。微藻被认为是生产第三代可再生生物燃料的原料,以其优良的生物油生产能力,有望解决未来能源短缺的问题。近年来我国城市生活垃圾产生量增长迅速,处理不当不仅会对生态环境造成危害,而且会浪费了其应用于能源生产的潜力。热解技术可以实现垃圾减量化、资源化和无害化的处理目标,并且具备比其他热化学反应更高能量回收效率。为了获得品质更高的生物燃料,垃圾单独热解研究趋向于与生物质混合催化热解方面发展。综合国内外微藻和城市生活垃圾的利用现状,本文以制取高品质液体燃料为目标,展开了微藻和城市生活垃圾混合热解和催化热解的研究。本文采用了多种实验技术和方法,研究微藻和城市生活垃圾热解过程反应特性和热解产物析出规律,具体如下:（1）利用热重同步分析仪研究了微藻、城市生活垃圾及其混合样品的热解特性。城市生活垃圾的热解起始温度、终止温度质量残留率、最大失重峰温度均低于微藻,而最大失重速率高于微藻。微藻和城市生活垃圾混合热解后,混合样品的主要失重阶段出现了近似微藻和城市生活垃圾二者的叠加的热解特性。在260.0-330.0℃的温度范围内,所有混合比例的ΔTG曲线都表现为显著的负值峰,微藻与城市生活垃圾之间显示出协同作用,城市生活垃圾掺混比例为50%时,协同效应最强。在高温区间内,ΔTG曲线表现为显著的正值峰,微藻与城市生活垃圾之间显示出拮抗作用。（2）通过快速热解-气相色谱质谱联用仪实验研究了微藻、城市生活垃圾及其混合样品的热解产物分布。实验结果表明:多级孔隙的ZSM-5催化剂对优化产物分布具有最好的促进效果,提升了单环芳香烃的产率,降低了含氮化合物和酸类的产率。城市生活垃圾最佳的掺混比例为50%和70%,两种比例都对目标产物单环芳香烃和脂肪烃的产生有促进作用。Fe和Ni双金属联合改性的多级孔隙的ZSM-5催化剂提高了苯、甲苯和二甲苯的芳香烃选择性,改善了热解产物的品质。（3）利用氮气物理吸附、扫描电子显微镜、X射线衍射等方法对脱硅处理和负载金属铁、镍改性的ZSM-5沸石的物理化学特性进行分析。研究结果表明,脱硅处理使ZSM-5沸石晶体中形成了空位,有效引入了介孔结构。脱硅处理后沸石的总比表面积,总孔体积和平均孔径都高于ZSM-5沸石。而金属负载改性处理的降低了沸石的比表面积、孔容积,而增大了平均孔径。脱硅处理和金属改性处理后的沸石都保留了原ZSM-5的骨架结构,而且沸石的结晶度几乎没有变化。（4）采用等转换率Flynn-Wall-Ozawa方法和Kissinger-Akahira-Sunose方法建立了微藻和城市生活垃圾的混合催化热解动力学模型。研究结果表明,随着城市生活垃圾掺混比例的升高,混合物的平均表观活化能呈现先升高再下降又升高的趋势。平均表观活化能在城市生活垃圾掺混比例为70%时取得,为207.77 kJ/mol（199.99 kJ/mol）。