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近年来，生物质气化技术得到广泛应用，但生物质燃气中焦油脱除是生物质燃气高效利用工艺发展的瓶颈。催化裂解是焦油脱除的有效途径，生物质焦炭作为焦油裂解的催化剂因其价格低廉、不易失活、催化效果好等优点受到国内外学者的广泛关注。本课题以探索生物质焦炭催化裂解生物质焦油的机理为研究背景，以生物质热解焦炭为研究对象，研究了不同温度条件下木屑热解焦炭的理化特性，主要从其微观物理结构、活性官能团结构和碱金属/碱土金属（AAEM）元素含量及赋存形态三方面展开。本文利用一维携带流反应器在N2气氛下制备生物质木屑500-900℃热解焦炭。利用压汞法和扫描电镜及X-射线能谱分析（SEM-EDX）研究热解焦炭孔径分布、比表面积、孔隙率和焦炭颗粒结构及表面AAEM元素分布等微观物理特性；利用傅里叶红外光谱（FTIR）及拉曼光谱（RAMAN）针对木屑热解焦炭活性官能团结构特性展开了研究；采用化学分析分馏过程的方法；利用微波消解及电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）研究了热解焦炭内AAEM元素的含量及其赋存形态。生物质木屑热解焦炭在1×102-1×104nm的大孔范围内具有较为发达的孔隙结构，孔隙率及比表面积在500-900℃温度范围内出现了先增大后平稳（或减小）的变化趋势，且700℃生物质热解焦炭孔隙结构最为发达；生物质木屑热解焦炭颗粒出现了纤维状、多孔状及熔融状的表面特征结构，且随热解温度的增加出现了由纤维状依次转化为多孔状及熔融状结构的规律。热解温度的升高使木屑中活性官能团逐渐遭到破坏，糖类及脂肪类等丰富的含氧官能团结构逐渐消失和转化，官能团种类逐渐减少，热解焦炭所含C=C的芳香结构增多，石墨化程度增大，出现了小芳香环到大芳香环的转变，500-700℃交联反应导致芳香甲基C-C结构的迅速形成，700-900℃伴随着羧基的同时脱落。生物质木屑及其热解焦炭内AAEM元素具有富K少Na，多Ca少Mg的分布特点，且其在样品颗粒表面主要以均匀态分布，并在多孔状结构孔壁熔融处出现了Ca元素的富集现象。500-900℃热解温度范围内挥发分集中在中低温范围内析出，而AAEM的析出更多集中在高温范围内，热解反应过程中K、Na元素以水溶态为主要赋存与析出形态，而Ca、Mg元素的迁移析出过程则以有机态为主。