中文摘要：

微藻是开发生物质燃料的理想原料，亚/超临界水中微藻直接液化制备液体生物油是微藻能源利用的重要方法，但仍然存在产油率低、油品质不高等问题。本课题通过在微藻原料中加入富氢废旧塑料和在介质中添加适量醇类，即在亚/超临界水-醇类介质中实现微藻和塑料的共液化来提高液化效率和液化油品质。主要研究包括通过同位素示踪等方法探索共液化过程中塑料、微藻、溶剂之间氢转移、氢传递的机理，揭示协同作用机制。通过模型化合物模拟微藻组分的方法，探索蛋白质、多糖和脂类等微藻组分以及O、N、C等关键元素在共液化中的转化历程，从而揭示共液化过程中的物质及能量转化规律。研究共液化中各工艺参数对液化效率和液化油品质的影响规律，确定过程的调控机制，建立增加油产率和提高油品质的新方法。本课题的研究将为微藻直接液化制生物油和微藻/塑料共液化新技术的进一步发展奠定科学基础，同时拓宽微藻等水生生物质和塑料废弃物的能源化利用方法。

结论摘要：

微藻是开发生物质燃料的理想原料，亚/超临界水中微藻直接液化制备液体生物油是微藻能源利用的重要方法，但仍然存在产油率低、油品质不高等问题，其他生物质热化学转化也存在类似的问题。本课题研究了在微藻原料中加入富氢废塑料或在水热介质中添加适量醇类，即在亚/超临界水-醇类介质中实现微藻的水热液化、藻类/塑料的共液化来提高液化效率和液化油品质的方法。此外，还研究了藻类/煤的共裂解和其他生物质/塑料共裂解的机理、动力学等。主要研究内容和结果 1.水溶剂中添加40%的乙醇后，藻类的产油率显著提高，可达到64.68%；添加乙醇后，酸类和酰胺类组分与乙醇发生反应，生成大量类似生物柴油的脂类成分，品质显著提高。 2.微藻与塑料共热解时两者之间具有明显的相互作用，微藻的热解温度降低，反应活化能降低，而塑料的热解温度升高，反应活化能增加。用FWO方法计算得出微藻的热解活化能为166.9KJ/mol，PP的热解活化能为189.0KJ/mol。通过热红联用在线分析发现共热解时PP分解产生的小分子物质会与微藻中热解产生CO2的物质发生反应，降低CO2的产量，提高了油产率。两者共液化时，在微藻/塑料=8/2时协同增效作用最大，最佳反应温度为340℃，最佳液化时间为40min。 3. 研究了盐藻与煤在亚/超临界水-乙醇体系中的共液化行为。最佳条件为水-乙醇混合介质中乙醇含量为60%、反应温度为633 K、反应时间为30min，此时产油率高达40.29%，液化率则为70.62%。煤与盐藻共液化的产油率和转化率的协同效应值分别为12.53%和15.74%，表明二者之间存在显著的协同增效作用。FT-IR、元素分析和GC-MS结果表明，较两者单独液化，杜氏盐藻/煤共液化所得燃料油含有较少的羧酸类物质和较多的酯类物质，提升了共液化油的品质，其热值高达36.70MJ？kg-1。 4. 研究了塑料与木屑、盐藻两种生物质样品混合热解的特性并进行了动力学分析。加热过程中，PVC的脱氯阶段与生物质的纤维素、半纤维素分解阶段温度区间重合，HCl的释放对与纤维素的脱水反应产生催化作用。PP及LDPE与生物质的共热解过程中，PP和LDPE易于软化，软化后对生物质产生包覆作用，阻碍了挥发物质的逸出，但当温度较高时，其自身分解使得包覆作用消失，可挥发组分迅速逸出。HDPE与生物质共热解过程中，由于HDPE软化程度较