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热解不仅能有效处置有机固体废物(OSW),减少其总量,还能回收这些废物中的资源,实现环境友好及资源回收的目标,具有重大的环境、科学意义。OSW主要包括城市污泥、生物质、合成聚合物等。一方面,这些废物中通常含有不同种类的污染物,为避免这些污染物及热解新行程污染物释放到环境中,研究污染物在热解过程中的迁移转化机制至关重要。另一方面,以生物质为原料合成不同的功能材料,高效去除污染物以及催化有机反应,同时为OSW的综合处置和回收利用提供一个新的途径。本论文的主要研究结果如下：1、城市污泥中含有大量的氮,在热解过程中,氮将转化成种类繁多的含氮污染物,其主要受升温速率和温度的影响。污泥中氮的化学形态主要分为pyrrolic-N、 protein-N、amine-N和pyridinic-N;污泥热解过程中主要产生heterocyclic-N、amine-N和nitrile-N类等大分子有机氮化合物。其中heterocyclic-N是污泥热解过程中的主要含氮产物,主要源自污泥中pyrrolic-N和pyridinic-N的热解。当升温速度较高时,污泥热解过程中释放的气相含氮污染物(如IH3、HCN、HNCO、NO和含氮有机化合物)将会增加。同时,我们发现一个高的升温速率(200Kmin-1)和中等的温度区间(400-550 ℃)将会有利于实现污泥的热分解,生产更多有价值的液体产品。2、采用在线TG-FTIR-MS来探究废弃塑料在不同条件下的热解过程。通过对废弃塑料热解过程动力学的研究,阐述了废弃PVC塑料热解的动力学机制：通过在线监测热解过程中挥发分的主要成分,研究了PVC塑料的热解途径；通过对含氯污染物的检测,研究了PVC塑料热解过程中含氯污染物的释放规律。3、通过OSW热解制备碳基催化剂,为低成本、大规模制备碳材料提供了一个新途径。我们通过一锅法热解铜、银负载的废弃生物质,合成了单分散的双金属铜银纳米颗粒负载的功能碳材料(Cu-Ag/C)。该材料能高效催化苯羟基化生成苯酚的反应。在500C下苯酚的产率可以达到34.9%,其选择性为96%。4、通过植物废物的榨出液(Squeezed out liquid, SOL)还原Ag+得到Ag纳米颗粒,并将Ag纳米颗粒负载到C3N4上。与常规化学法(硼氢化钠还原)合成的Ag/C3N4对比研究发现,生物法合成的Ag/C3N4比化学法得到的具有更好的光催化性能,生物法合成的Ag/C3N4(银的负载量为0.048%),其反应数率常数比化学法得到的Ag/C3N4高出七倍。这种高效性可能是因为生物法中Ag纳米颗粒在C3N4上的高分散性。此外,SOL中的有机组分通过为有机污染物提供更多的吸附位点、降低费米能级,从而也提高催化剂的光反应活性。