我国生物质资源丰富,热解是生物质转化的重要途径。热解过程中产生的生物炭具有发达的孔隙结构、高比表面积和丰富的表面化学性质,可作为农业生产中的肥料、多孔炭材料的前驱体和燃料等。虽然生物炭的应用广泛,但其形成机理和物化性质的演变规律尚不明确。因此,本文在前人研究的基础上,从生物质热解过程自由基反应原理出发,研究了热解温度、升温速率、停留时间和惰性气体流速等因素对生物炭形成的影响,以期进一步认识生物炭的形成。主要研究结果如下:（1）研究了生物质在N₂气氛下400⁸00 ℃的热解行为,将其与共价键断裂引发的自由基反应关联,结果表明生物炭的形成主要分为两个阶段:低于600℃时,以挥发分释放为主,生物炭的自由基浓度不断升高;高于600℃时,以自由基缩合反应为主,生物炭的自由基浓度不断降低,当热解温度达到800℃时,生物炭的自由基信号完全消失。（2）对热解过程中生物炭的物化性质进行分析,结果表明:随着热解温度的升高,醌基的含量逐渐增加;酯、酸酐和羟基含量降低;羧基含量几乎不变,说明醌基可作为生物炭含氧官能团趋于稳定的标记物;低于600℃时生物炭所含石墨微晶增多,超过600℃后基本保持不变;生物炭均以微孔为主,微孔的孔容和比表面积与热解温度呈正线性关系。（3）生物炭的产率、物性参数与热解条件密切相关。在慢速热解过程中,生物炭的产率、自由基浓度和醌基含量相对较高,而快速热解所得生物炭在低温下（400 ℃）石墨化微晶程度较高。N₂流量的改变对生物炭产率、自由基浓度和热稳定性几乎没有明显影响。停留时间的延长可促进挥发分的释放,生成更多自由基碎片,使生物炭产率降低、热稳定性增强。