由木质纤维素类生物质通过快速热裂解制得的生物油通常含有较高的水含量和氧含量,以及较高的热不稳定性,需要通过一定手段改性提质后才可加以利用。生物油的组分分布复杂且含有丰富的族类化合物,采取单一的改性手段往往难以实现较高的全局转化效率,因此需对生物油预先进行组分分离,针对各组分特性优化提质路径,提升生物油的整体利用效率。分子蒸馏运行温度低、时间短的技术特点使其适用于分离热敏性较高的混合物。因此,本文基于分子蒸馏分离技术,开展了不同温度和压力条件下生物油分离及其产物特性的研究。通过一系列不同蒸馏温度和压力工况的分子蒸馏实验,探究不同工况下生物油分离产物的特性规律。研究发现,蒸出馏分含有较高的氢碳摩尔比和氧含量,随温度和真空度的降低而升高,残余馏分含有较高热值和碳含量,氢碳摩尔比接近于1;其中,酸醛类小分子含氧化合物全部富集于蒸出馏分,残余馏分中则含有丰富的酚类化合物。定义了分离因子,基于化合物在各分离产物中的GC-MS相对丰度,对该种生物油中十八种典型含氧化合物的蒸出能力进行半定量评价。结果表明,酸、醛、呋喃类的七种小分子化合物在各实验工况下保持了极强的蒸出性能;苯二酚的蒸出能力在酚类化合物中显著较低,在2500Pa/50℃工况下分离因子仅为0.224,但可通过降低压力大幅提升蒸出性能;糖类化合物中左旋葡聚糖的蒸出能力显著高于其余两种糖类,但由于糖类化合物对压力变化的敏感程度不如酚类化合物,因此降低压力对糖类的蒸出能力提升作用不及苯二酚。探究不同工况下分离产物的特性以及生物油中典型含氧化合物的蒸出能力,为优化生物油高效分离路径、分离工况的调控提供重要参考。基于上述分子蒸馏获得的残余馏分油,通过进一步表征表明,残余馏分油的主要成分为酚类和酯类物质,含有大量芳环和C=O、C-O等含氧官能团结构。以残余馏分油为原料,在五种不同炭化温度下分别制备炭电极,通过恒流充放电实验发现炭化温度800℃下的馏分油炭电极比电容最高,与相同炭化温度制得的豆粕炭电极相比,用残余馏分油制备的炭电极具有更好的双电层电容特性;分别进行10000次循环充放电测试后发现,炭电极具有更好的循环稳定性,稳定后的比电容保持率在170%左右,表明通过生物油分子蒸馏得到的残余馏分油在制备超级电容炭材料上具有一定应用潜力。