伴随着现代社会生产生活水平的进一步提高，人们对能源的需求量正在与日俱增，但是目前广泛使用的化石能源具有不可再生和污染环境的缺点，因此人们正在努力寻找可以替代化石能源的其他形式的新能源。生物质能和太阳能由于其广泛分布和易于获取等优点，是可以替代化石能源的新型可再生能源。但是这两种能源存在能量密度低的问题，加大了太阳能和生物质能的利用难度。因此，必须寻找一种更合适的方式来利用这两种能源。光催化是一种绿色的化学催化方式，其利用了太阳能来克服化学反应的能垒，达到了催化的目的。利用光催化来解聚木质素，可以同时利用两种新能源，成为太阳能和生物质能潜在的利用途径。
　　在本论文的研究中，使用蒽醌类化合物作为均相光催化剂对芳香醇进行高效氧化，典型的就是1-苯乙醇的光催化氧化，来模拟木质素单体在此体系的氧化行为，而后对木质素中典型的连接键β-O-4键模型物进行解聚实验，来观测在光催化条件下的断键行为。最后通过对催化剂和反应物在氧化还原过程中所经历的变化的密度泛函理论计算，使能更清晰地认识到光催化氧化还原反应的机理。本论文以实验为主，辅以相应的DFT计算。分为以下几个部分:
　　1、使用不含金属元素的2-溴蒽醌作为光催化剂，在氢受体硝基苯的存在下，高效氧化1-苯乙醇为苯乙酮，同时生成部分苯胺作为硝基苯的还原产物。这个反应在24小时内可以达到100％的转化率和95％以上的选择性，在随后的底物拓展实验中，该反应对含有Cα羟基的芳香醇具有高的转化率和选择性。醇氧化过程以自由基的途径进行，第一步就是醇羟基在蒽醌类催化剂的存在下发生脱氢，生成的自由基稳定性就影响了反应的转化率和选择性。
　　2、由于木质素连接结构中含有大量的Cα-OH，将此体系应用于木质素典型β-O-4模型化合物解聚反应中，在紫色LED灯的照射下5小时内可以得到80％的转化率，在此过程中，发生了Cα-Cβ键的断裂和Cβ-O键的断裂，这说明此体系具有很高的氧化还原能力。Cα-OH是该反应能够进行的关键，说明该反应从Cα-OH键的解离开始，类似于醇的氧化。随后反应以自由基的形式进行，揭示了木质素β-O-4键在这个光催化体系中的反应路径和断键机理。
　　3、为了探究蒽醌类光催化剂在此反应中的具体作用和该反应的历程，采用计算化学方法对反应进行分析，使用Gaussian09W作为计算软件，通过单点能计算、几何优化等手段对反应物和产物进行分析，得出了木质素β-O-4模型化合物的结构数据和催化剂在这个过程中的几个可能的中间体。从对2-溴蒽醌的激发态计算中，所得出的能量吸收阈值和实验基本吻合。
　　这些研究结果对于深刻认识光催化醇氧化和木质素解聚具有很大的意义，通过对蒽醌类催化剂和醇氧化及木质素β-O-4键解聚的结合，对蒽醌类光催化体系有了更深入的认识，为蒽醌类在其他催化体系的行为提供了指导。