全球面临化石能源枯竭和温室气体排放的问题,而生活中的能源和化学品主要来自于化石燃料,因此迫切需要寻找一种可替代的资源来满足需求。生物质作为自然界唯一可再生碳源,来源广泛、价格低廉,被认为是最有潜力的可替代的资源。常见的废弃生物质资源有农业和林业废弃物/残渣、食品加工废弃物和城市固体废物等。超富集植物（富含重金属）含有大量的木质纤维素,畜禽粪便含有大量的脂质、蛋白质和木质纤维素,花生渣作为食品废弃物含有丰富的蛋白质和脂质,这些废弃生物质均是潜在的生物质资源。热化学法是用来将废弃生物质转化为生物燃料的重要技术,可在密闭条件下将超富集植物、禽类粪便和食品废弃物转化为高质量的生物燃料,并且各组分均可被收集,不会造成环境污染。本课题的研究主要集中在以下两个方面:（1）首次采用多功能均相催化剂把富含重金属的超富集植物-蜈蚣草催化氢解转化为优质生物燃料,实现超富集植物的有效处理和高值化利用。蜈蚣草在预处理去除脂质和木质素后,超过64%的重金属转移到水中,固体生物质中的As含量从1328 mg/kg降低到483 mg/kg。在多功能催化剂Rh Cl3/Na I/HCl/H2和甲苯-水双相反应体系下,高选择性将蜈蚣草转化为生物燃料,主要产品为高HHV值的C5、C6的呋喃和低氧酮。在最佳反应条件（160℃、4 h、300 psi H2、4 mmol Na I、H2O/甲苯=1:1）下,生物燃料产量为18.8 wt.%。反应后生物炭中残留50%以上的重金属（Cu、Pb、Zn、Cd、As）,而生物油中的重金属不到20%（As含量小于55 mg/kg）,有利于高质量的生物燃料的生成和重金属砷的回收。（2）首次将畜禽粪便（牛粪）和食品废弃物（花生渣）进行共液化,旨在获得优质的生物油和生物炭,最大限度地资源化废弃生物质。通过调节封闭系统中两种生物质的比例,控制反应中产物的分布,从而获得高碳氢、低氧氮含量的生物燃料。在最佳反应条件下（270℃,30 min,CM/PR=1/3）,生物油（23.5wt.%）和生物炭（18.5 wt.%）的总收率最高,HHV值分别为31.74 MJ/kg和15.42MJ/kg。共液化过程中发生了Millard和Mannich反应,生物炭的产率和生物炭中的碳、氢、氮的实验值均高于计算值,体现了共液化过程对生成高质量生物炭的协同作用。本研究还探讨了共液化过程中碳和氮的迁移转化和能量回收率,发现生物油和水相中的氮向生物炭转移。共液化后产物的能量回收率（生物油和生物炭）均高于计算值,表明花生渣和牛粪的协同作用促进了共液化产品的能量回收,有利于提高生物油的品质。