1.1 背景及意义

能源是世界发展和经济增长的基本驱动力，是人们赖以生存的基础。当下，能源的可持续发展、能源和环境，是全世界人民共同关心的问题^[1]。随着社会的不断发展，人们对于能源的需求不断增长，能源短缺和环境污染的问题渐渐成为人们关注的焦点，因此能源的可持续利用已经成为一项十分紧迫的研究课题。

生物质能是继煤、石油和天然气三大化石能源之后的第四位能源^[2]，同时也是唯一能够储存和运输的可再生能源^[3]，是唯一能替代化石能源转化为燃料以及其它化工原料实现碳资源循环利用的可再生资源^[4]。同化石燃料相比，生物质能具有可再生、低污染，广泛分布，总量十分丰富等一系列显著优点。目前，我国可利用的生物质资源总量达到700 Mt标准煤，并且总量持续增加^[5]。

生物质气化是生物质能高品位利用的一种主要技术，其原理是将固态生物质原料在高温下转换成高品位的可燃气体^[6]。但是生物质在气化过程中不可避免地会产生焦油^[1,7-9]。燃气中的焦油难以完全燃烧，水，灰分和炭颗粒等杂质都容易与焦油粘合，造成堵塞，产生腐蚀性的破坏^[10]。因此，焦油成为生物质气化过程工业化的主要阻碍之一^[7]。

1.2 焦油的特征和分类

生物质燃气焦油由数百种碳氢化合物组成，主要为单环到五环的芳烃^[11-14]。其中，质量分数大于5%的有7种，分别是苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚。焦油在300℃以上呈气态，低于200℃逐步凝结为液体^[6]。

荷兰能源研究中心（Energy Research Center of the Netherlands，ECN）的Bergman 等^[12]根据分子量和分子直径，可将焦油分为5类。