随着化石能源的逐渐枯竭及环境污染问题的日趋严重,我们迫切需要寻找一种可以替代化石能源的新能源,而生物质能因具有可再生、无污染、储量大等优势而引起了研究者们的广泛关注。造纸黑液是一种优质的生物质资源,其中含有大量的木质素,但却未得到高效利用。木质素被认为是生产酚类或芳香类化合物的良好来源,利用造纸黑液中的木质素催化热解制备芳烃是实现造纸黑液高值化利用的有效方法,因此本文主要研究内容如下:首先,选用竹浆造纸黑液作为原料,分别将其直接蒸发和提纯得到黑液固形物和黑液木质素,然后对黑液固形物和黑液木质素进行元素分析、工业分析、结构分析和热重分析。发现与黑液木质素相比,黑液固形物中含有大量造纸过程中遗留下来的无机元素,其中Na、K元素含量分别为30.57%和7.67%,且黑液固形物中含有的官能团种类更少,结构相对简单。热重分析实验结果表明,与黑液木质素相比,HZSM-5的加入可以降低黑液固形物的最大失重峰温度,增加挥发分的最大失重速率,从而大幅度促进黑液固形物中挥发分的析出。然后探究了黑液固形物和黑液木质素催化热解制备芳烃的可行性,并考察了黑液固形物中的碱性杂质对木质素催化热解制备芳烃的影响。实验结果表明黑液木质素和黑液固形物催化热解制备单环芳烃的相对含量分别为53.21%和66.26%,这表明黑液固形物比纯木质素更适于催化热解制备单环芳烃。这主要是由于黑液固形物中的Na₂CO₃、NaOH和HZSM-5之间具有协同作用,促进了挥发分的生成及O的脱除。最后进一步深入研究了NaOH促进木质素催化热解制备芳烃的机理,发现NaOH可以影响木质素/HZSM-5催化热解生成芳烃的路径:一是Na OH改善了木质素催化热解过程中的原位氢供应,从而强化了热解挥发分在HZSM-5上的加氢脱氧反应,促进了单环芳烃形成,同时也抑制了酚类化合物通过酚池机理途径生成单环芳烃,而酚池机理途径在生成单环芳烃的同时也会在HZSM-5上形成大量焦炭;二是NaOH促进了苯环上甲氧基的脱除,生成了更多苯酚、烷基酚等易被HZSM-5催化转化为芳烃的小分子化合物。