化石燃料的过度使用,带来了温室效应、酸雨和雾霾等一系列严重的环境问题,也由此激发了人们寻求能部分替代甚至完全替代传统化石燃料的环境友好型新能源。生物质废弃物具有二氧化碳零排放特性,是化石燃料的一种潜在替代品,为未来的能源组合提供了广阔前景。通过热解生物质废弃物制得的生物油,其热值可远大于生物质废弃物本身。然而,直接热解生物质废弃物得到的生物油,化学性质不稳定、高含水率、高酸值,致使不能与传统的液体燃料很好地互溶,严重制约了其广泛应用。鉴于此,本文以水曲柳木屑为原料,分别在N₂和CO₂气氛下,通过管式炉,对水曲柳木屑进行了一系列的热解实验。研究了不同热解温度和热解时间对水曲柳生物油、炭残渣和热解气产量的影响情况,同时,利用滴定法和气相色谱质谱联用法测定了所得生物油的酸值和组分。此外,使用金属氧化物（MgO、Al₂O₃、Co₃O₄）作为水曲柳木屑热解时的添加剂,研究其对生物油产量和酸值的影响情况,并通过响应面模型预测出较佳的热解条件。主要研究内容和结果如下:（1）在N₂气氛下,研究了热解温度400、450、500、550、600℃和热解时间2.5、3.0、3.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0 min对水曲柳生物油、炭残渣和热解气产量以及所得生物油酸值的影响情况;同时,也研究了不同载气流量（100-1200 mL/min）和不同水曲柳木屑原料用量（2.0和4.0g）对水曲柳生物油、炭残渣和热解气产量的影响情况。结果表明,N₂气氛下制得的生物油产量平均可达40%;载气流量和木屑原料用量对生物油产量有负面影响。（2）在CO₂气氛下,研究了热解温度400、450、500、550、600℃和热解时间2.5、3.0、3.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0 min对水曲柳生物油、炭残渣和热解气产量以及所得生物油酸值的影响情况。结果表明,CO₂气氛下制得的生物油产量平均可达45%;N₂以及CO₂气氛下,载气流量400 mL/min,热解温度500℃,能获得较高的水曲柳生物油产量和较高的酚类物质含量。（3）研究了金属氧化物（MgO、Al₂O₃、Co₃O₄）对水曲柳生物油产量和酸值的影响情况,并通过响应面模型进行了进一步的优化分析。结果表明在N₂和CO₂混合气氛下,Co₃O₄作为水曲柳木屑热解添加剂,对生物油产量影响甚微,生物油产量可达42.68%,且能获得较低生物油酸值119.80。