水葫芦作为一种具有很强繁殖能力的生物入侵物种,可以作为生物质能被加以利用。为克服生物质热解油含氧量较高、热值较低的特点,生物质热解研究朝着与其他富氢废弃物如废轮胎等混合共热解以提高热解油品质的方向发展。而为了进一步提高热解反应效率,通常会加入沸石催化剂参与热解过程。商用沸石催化剂如HZSM-5由于具有单一的微孔,使得催化剂在热解过程中容易因积碳堵塞而造成中毒失活。而孔径较大的介孔催化剂由于其酸性位点较少,催化性能也不佳。因而,寻求一种兼顾孔径与酸性位点的沸石催化剂参与热解反应是当前研究热点所在。本文以水葫芦和废轮胎作为研究对象,利用一种自制的具有多级孔径且酸性较强的多片层MFI纳米沸石催化剂进行催化热解研究,并与商用HZSM-5沸石催化剂进行催化效果对比,来验证自制多片层MFI纳米沸石在不同比例、不同催化方式下对水葫芦与废轮胎混合物的催化性能。具体如下:首先,通过热失重实验和快速热裂解实验对水葫芦、废轮胎单样及其不同比例下的混合物进行热解特性分析和热解产物分布研究。本文将目标产物单环芳香烃的收率和选择性作为热解产物品质评价的重要指标,发现水葫芦和废轮胎混合热解具有协同作用,而且在1:1的混合比例下具有最显著的协同效应,热解产物品质最佳。然后采用原位热解实验方法,研究了不同的沸石材料与催化剂比例对水葫芦和废轮胎混合共热解产物分布的影响。对采用的沸石材料HZSM-5和多片层MFI纳米沸石进行了表征,发现多片层MFI纳米沸石呈开放式多片层结构,具有多级孔径。相较于HZSM-5,多片层MFI纳米沸石具有更大的比表面积、更多的强酸位点。研究发现在相同混合物料与催化剂比例下,使用多片层MFI纳米沸石比使用HZSM-5对热解产物中的含氧化合物脱除地更彻底,多片层MFI纳米沸石能增加单环芳香烃类占比,最高可达60.68%。最后,为进一步提高热解产物品质,采用异位催化热解实验方法,在各研究比例下,使用多片层MFI纳米沸石所得单环芳香烃类的平均产量比使用HZSM-5高出约12.07%,单环芳香烃类的最高产量可达69.18%。多片层MFI纳米沸石对脂肪烃类转化为芳香烃类的作用要强于HZSM-5。多片层MFI纳米沸石对大分子单环芳香烃（如烷基苯和茚等）具有很高的选择性。使用多片层MFI纳米沸石所得热解产物中碳氢化合物类的占比都达到89%以上。当使用多片层MFI纳米沸石催化剂时,使用异位催化热解方式时较少的催化剂使用量（混合物料:催化剂=2:1）在脱除氮氧化合物、增加单环芳香烃类产物的效果与原位催化热解方式时混合物料:催化剂=1:2的工况效果接近,说明异位催化热解方式要优于原位催化热解。综上,使用多片层MFI纳米沸石对水葫芦和废轮胎进行混合催化热解可以对热解产物进行深度重整,进一步提高热解产物的利用价值从而提升热解油的品质。