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木质素是植物界中含量丰富,仅次于纤维素的天然高分子材料。造纸黑液中的碱木质素是制浆造纸业的副产物,据估计,全球每年排出的碱木质素已超过1.5亿吨,国内很多中小型企业仅简单地处理便直接排放,既造成严重的资源浪费和水体污染,也没有实现高效利用生物质能源的目的,导致资源的巨大浪费。因此,寻找有效途径催化降解碱木质素或提高碱木质素的附加值化越来越受重视。金属卟啉化合物在木质素催化降解领域具有重要的地位。氯化铁血红素(铁-原卟啉)是结构较简单的金属卟啉化合物,具有优良的催化性能,但易退化和失活,为了解决这些问题,本文利用“湿化学法”,将氧化石墨烯还原为石墨烯作为催化剂衬底材料,并促使氯化铁血红素通过π-π键作用附着在石墨烯表面。以碱木质素为原料,从优化降解工艺条件入手,研究新合成的氯化铁血红素/石墨烯材料的催化降解效果,为实现工业化生产芳香类化合物提供理论指导。实验结果表明:氯化铁血红素/石墨烯材料催化降解碱木质素达到最优降解率的条件为:m(H-GN)/m(lignin)为1:40、m(H2O2)/m(lignin)为10:1、反应5h、pH 13.2、温度100℃,该条件下碱木质素的降解率可达92.89%。而无催化剂体系,其降解率仅为34.92%。利用FT-IR、UV/Vis、EA、TGA、SEM分析讨论碱木质素降解前后的结构变化。结果表明,随着反应的进行,碱木质素中的大部分显色官能团被降解,热稳定性变差,且经解聚后,形成多级孔的蓬松结构,提高了比表面积和亲水性,为碱木质素在表面活性剂、染料分散剂等领域的运用提供了可能性。采用GC-MS、HR-MS、FT-IR等方法分析液化产物,确定液化产物的组分及结构。液化产物苯乙烯获得的较优条件是:m(H-GN)/m(lignin)为1:40、m(H2O2)/m(lignin)为10:1、反应5h、pH 13、温度60℃,该条件下碱木质素转化率为47.99%,苯乙烯的选择性达82.61%。邻苯二甲酸二辛酯获得的较优条件是:m(H-GN)/m(lignin)为1:40、m(H2O2)/m(lignin)为10:1、反应5h、pH 13.2、温度60℃,该条件下碱木质素转化率为73.55%,邻苯二甲酸二辛酯的选择性达34.95%。