碳纤维增强酚醛树脂复合材料作为一种高性能复合材料,被广泛应用于汽车、航天航空等领域。但是,废弃的碳纤维和树脂基体对环境产生巨大污染,因而酚醛绿色化和可回收再利用引起了广泛的关注。针对木质素部分取代苯酚制备木质素基酚醛树脂（LPF）反应活性低和传统热固性树脂无法回收利用的问题,本研究采用酸催化酚化酶解木质素（EHL）以提高其反应活性,然后通过一锅法制备LPF并制备不同木质素取代的酚醛树脂和碳纤维复合材料。其中,固化剂分别采用了六甲基四胺和动态硼酸酯键两种。木质素和动态交联键在酚醛树脂上的引入,解决了树脂合成和废弃碳纤维材料对环境的污染,具有重要的意义。论文主要研究内容和结论如下:（1）采用易于回收的有机强酸甲酸催化酚化EHL,并通过UV、FTIR、GPC和NMR等研究EHL酚化前后化学结构变化,发现酚化木质素（PL）的酚羟基含量显著提高,而分子量明显下降;基于NMR的结果对甲酸催化酚化木质的机理进行了分析,证实酚化木质素以对羟基苯基和愈创木基结构为主。探讨了催化剂用量、反应温度、反应时间对木质素活化效果的影响,得到最佳工艺条件为甲酸用量4 m L(mtotal=3 g)、温度120℃和反应时间3 h,木质素酚羟基含量可提高162%。（2）采用一锅法制备了不同木质素取代的酚醛树脂,通过13C NMR、FTIR等分析了酚醛树脂的化学结构,证实LPF和传统酚醛清漆（NR）具有同样的特征峰,结构相似。利用传统的六甲基四胺固化LPF,探讨了其固化动力学、力学性能和热稳定性能,发现LPF具有更快的固化效率,固化放热峰在124-130°C,低于NR的147°C;当木质素取代比为20%和30%时,LPF的断裂横截面光滑,保持与NR相当的拉伸强度和模量;虽然由于木质素的丙烷支链造成前期失重大,但在800°C时LPF和NR的碳残量相差不大。将其用于碳纤维复合材料,发现复合材料有着光滑的片层复合形态,当木质素取代比为20%和30%时弯曲强度分别达到366 MPa、320 MPa,800℃的残碳量保持在83%和76%。（3）利用苯硼酸固化LPF并制备碳纤维复合材料,重点评估了其回收再利用性能。通过FTIR、NMR、和力学性能等证实树脂固化过程中有硼酸苯酯键形成,且固化后的树脂室温下在乙醇/丙酮混合溶剂中可完全溶解而回收再利用,同时相比传统的固化剂具有更大的弯曲强度。制备的碳纤维复合材料在混合溶剂中树脂和纤维可完全分离,总体上经过两次回收,碳纤维的化学结构虽然有一定的破坏,但再利用于制备增强复合材料的性能几乎没有影响,依然保持有原始复合材料的90%。