生物质作为唯一含碳的可再生能源已经成为当前研究的一个热点,而木质素是木质纤维素生物质中唯一含有芳香结构的物质,包含各种复杂的键连,通过木质素解聚或者是液化过程打断其中的键连可以得到解聚木质素或酚类生物原油,这些都是生物燃料,生物化学品和生物材料的潜在原料。但木质素复杂的结构为木质素的高值化利用带来了挑战,如果能够弄清木质素中各种类型键的断裂方式,必将为木质素转化为高附加值化学品技术提供极大的参考价值。木质素的电化学氧化具有氧化能力强、不需要添加特制的催化剂等优点,并且试剂用量小,剂量可控等,十分符合绿色环保的理念。但是由于传统的电化学技术无法检测和分辨木质素氧化过程中所生成的中间产物,对于反应过程中键的断裂方式以及电子的转移路径,只能根据最终产物推断其反应机理。针对这一问题,本论文利用光谱电化学技术研究木质素中常见化学键在有机溶剂和离子液体中的电化学氧化,这种原位监测技术对于反应机理的研究将提供有力的证据。论文主要包括以下内容:1.搭建高效的振动红外光谱电化学分析装置。目前商用光谱电化学反应池很少,且都不能满足本课题离子液体条件下的光谱电化学测量,自行发展相关的反应分析装置,是本课题顺利开展的必备条件。为促使本课题的顺利推进,特制备了一种具有三明治结构的薄层光谱电化学检测装置。2.利用原位红外光谱电化学对乙腈和离子液体中木质素模型化合物电化学氧化机理进行研究,即利用光谱电化学技术,通过电化学氧化反应过程中原位红外光谱的变化,鉴别反应中间和最终产物,从而准确推断出反应途径和机理。为证实所提出反应机理的正确性,本论文同时考察了另外三种与所选木质素模型化合物结构相似的底物。最后还比较了两种溶剂体系对木质素模型化合物氧化机理的影响。