Abstract Developing pyrolysis technology to produce bio-oil from lignocellulosic biomass is a promising pathway for diversifying energy supply and controlling carbon emissions. Improving bio-oil production is a key research topic due to low-quality and low cost feedstock, and high demand for products. Understanding the multiscale complexity in the conversion process including biomass structure and the interactive reactions is crucial for designing a feasible and cost-effective pyrolysis process. This review provides a fundamental summary for the current knowledge. Biomass structure and its pyrolysis behaviors are firstly discussed to understand fundamental reaction chemistry in this process. Effects of pyrolysis process parameters on product yield and distribution are then reviewed. By analyzing recent studies, effects of different pretreatment techniques including torrefaction, hydrothermal pretreatment, and acid pretreatment on improving bio-oil production are reviewed. An emphasis is placed on the advanced catalytic pyrolysis for selective production of valuable products. Based on zeolite and metal oxide catalysts, chemical compositions of bio-oils can be more clearly understood and selective production of desirable products is more reliable. Co-pyrolysis of biomass with polymers to improve the bio-oil yield and quality is also summarized. The challenges and future research directions for effective pyrolysis processes are also proposed, which may lead to future important breakthroughs.

中文翻译：

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提高木质纤维素生物质基生物油生产的最新进展

摘要 开发热解技术从木质纤维素生物质中生产生物油是实现能源供应多样化和控制碳排放的一条有前景的途径。由于原料质量低、成本低，对产品的需求量很大，提高生物油产量是一个关键的研究课题。了解转化过程中的多尺度复杂性，包括生物质结构和交互反应，对于设计可行且具有成本效益的热解过程至关重要。这篇综述为当前知识提供了一个基本的总结。首先讨论生物质结构及其热解行为，以了解该过程中的基本反应化学。然后审查热解工艺参数对产品收率和分布的影响。通过分析最近的研究，综述了包括烘焙、水热预处理和酸预处理在内的不同预处理技术对提高生物油产量的影响。重点放在用于选择性生产有价值产品的先进催化热解。基于沸石和金属氧化物催化剂，可以更清楚地了解生物油的化学成分，更可靠地选择性生产所需产品。还总结了生物质与聚合物的共热解以提高生物油产量和质量。还提出了有效热解过程的挑战和未来研究方向，这可能会导致未来的重要突破。重点放在用于选择性生产有价值产品的先进催化热解。基于沸石和金属氧化物催化剂，可以更清楚地了解生物油的化学成分，更可靠地选择性生产所需产品。还总结了生物质与聚合物的共热解以提高生物油产量和质量。还提出了有效热解过程的挑战和未来研究方向，这可能会导致未来的重要突破。重点放在用于选择性生产有价值产品的先进催化热解。基于沸石和金属氧化物催化剂，可以更清楚地了解生物油的化学成分，更可靠地选择性生产所需产品。还总结了生物质与聚合物的共热解以提高生物油产量和质量。还提出了有效热解过程的挑战和未来研究方向，这可能会导致未来的重要突破。还总结了生物质与聚合物的共热解以提高生物油产量和质量。还提出了有效热解过程的挑战和未来研究方向，这可能会导致未来的重要突破。还总结了生物质与聚合物的共热解以提高生物油产量和质量。还提出了有效热解过程的挑战和未来研究方向，这可能会导致未来的重要突破。