木质素是一种具有苯丙烷结构单元的天然、无定型的三维大分子生物聚合体,是植物体的重要组成部分。每年制浆工业和燃料乙醇行业分别会副产大量的碱木质素和酶解木质素,不仅导致资源浪费,还造成环境污染。本文是在超临界乙醇或亚临界水/乙醇体系中,利用多种钼基催化剂进行木质素催化转化制备高附加值化学品的研究,既可以解决木质素资源得不到合理利用的难题,还可以将此技术用于工业化生产,创造经济价值。第二章围绕着采用氧化铝负载的氮化钼催化剂,以造纸行业副产的碱木质素废弃物为原料,在超临界乙醇条件下对木质素的催化转化进行了研究。结合有机元素组成、X射线荧光光谱、红外光谱和热重等表征手段,对碱木质素原料进行了化学组成和结构的测定分析。利用等体积浸渍的制备方法,将钼酸铵的氨水溶液浸渍到氧化铝载体上,然后在氮气/氢气（体积比1:5）的气氛中通过程序升温手段合成Mo₂N/Al₂O₃催化剂。采用物理吸附仪和X射线衍射仪对催化剂结构进行表征。采用气相色谱-质谱联用仪,通过与标准谱库的对比,对碱木质素解聚的液相产物进行定性分析;采用氢火焰气相色谱,结合内标法检测手段,对碱木质素解聚的液相产物进行定量分析。结果表明,碱木质素催化转化的液相产物主要包括五大类小分子化合物:醇类、酯类、单酚类、苯甲醇类和芳香烃类。第三章研究了通过对钼酸铵的煅烧制备了纯的三氧化钼,在氢气气氛中调变还原温度实现了三氧化钼的改性。本章主要围绕超临界乙醇条件,以纯的和经过还原改性处理的三氧化钼为催化剂,对碱木质素催化转化的活性进行了探讨和研究。利用气相色谱质谱联用仪和气相色谱仪对液相产物分别进行了定性和定量分析,结果表明,碱木质素催化转化为22种小分子产物,主要包括C6醇类、C8和C10酯类、苯甲醇类以及芳香烃类,一系列经过还原改性的三氧化钼催化剂对碱木质素的催化转化表现出迥异的催化活性。借助于热重分析（TG）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱分析（XPS）等表征手段,对钼酸铵和反应前纯的以及还原改性的三氧化钼催化剂进行了表征和分析。通过对表征结果的分析研究,提出了以Mo⁶⁺、Mo⁵⁺和氧空位（O_V）为核心的催化活性位理论,很好地解释了不同催化剂之间的活性差异。第四章探究了考虑到工业化应用的需要,以前人的实验工作和结果为基础,在原有的300 mL反应釜中提高小麦秸秆木质素单位时间的处理量,通过优化反应条件和操作参数来保证高的产物收率;设计、加工一台体积为5 L的反应釜试验装置,进一步提高小麦秸秆木质素的处理量,探究在放大过程中木质素的催化转化情况,通过反应条件,如反应温度的优化,提高产物的收率,为日后的产物分离工作和工业化应用提供必要的操作参数和设计依据。第五章重点研究了钠碱的添加对Sigma碱木质素催化转化的影响,通过改变钠碱的类型和添加量,探究木质素转化的产物分布和收率;同样的条件下,研究无木质素情况下乙醇的转化反应和相关的反应路径,对乙醇的转化反应机理进行探究,为进一步深入理解和洞悉木质素的催化转化提供依据。