1  绪论

1.1  选题背景和意义

    我国是一个农业大国,随着农业科技的发展，农作物秸秆年产生量随着粮食产量的增加逐年增加，目前我国农作物秸秆年产量已超过6亿吨。随着我国能源结构的调整,农作物秸秆已不再是农村一种传统的能源原料，而是演变成一种负担物。90%以上的秸秆被抛弃在田里，或直接焚烧,即造成资源的浪费，又严重的污染了环境。焚烧导致可吸入颗粒物大量增加，给人们的身体健康带来了严重的危害。同时秸秆大规模的焚烧会给汽车交通，飞机的起飞和降落造成影响[1,2]。目前政府己经出台了一些相关的法律、政策了硕士学位论文来制止农作物秸秆的焚烧。从根本上有效地解决这一环境污染问题还是需要寻找一种能够综合利用农作物秸秆的工艺，将这一资源优势转化为经济优势。随着“生态农业”的概念和科学发展观逐渐被人们理解及科学技术的发展［3,4］。秸秆木质素含量高，利用木质纤维原料可以制备多种高附加值的产品，酶法木质素由于初始反应条件温和，保留了天然木质素的很多功能团，如酚羟基、醇羟基和甲氧基等，杂质含量低，分子量分布窄，可用于合成木质素基小分子化合物——芳香醛化合物。其中主要的为对羟基苯甲醛，丁香醛，香草醛（香兰素）［5］。论文网

              对羟基苯甲醛       丁香醛              香草醛

1.2 木质素

    木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，为次生壁主要成分。木质素主要位于纤维素纤维之间， 起抗压作用。在木本植物中，木质素占25%，是世界上第二位最丰富的有机物（纤维素是第一位）。通过对木质素的Fenton试剂活化再催化氧化提取其中的芳香醛化合物［6~8］。

1.2.1 Fenton试剂

    过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化体系通常称为Fenton试剂。在催化剂作用下，过氧化氢能产生两种活泼的氢氧自由基，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化。Fenton试剂一般在pH =3.5下进行，在该pH值时羟基自由基生成速率最大［9］。

    1894年，化学家Fenton首次发现有机物在(H2O2)与Fe2+组成的混合溶液中能被迅速氧化，并把这种体系称为标准Fenton试剂，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分明显。Fenton试剂是由H2O2和Fe2+混合得到的一种强氧化剂，特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理。由于具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点，近30年来，其在工业废水处理中的应用越来越受到国内外的广泛重视。因其发音，又被称之为“芬顿试剂”（非专业用语）。其氧化机理如下：

Jeseph指出Fe3+ 和Fe2+ 都能与H202反应。Fenton试剂反应过程如下：

　　(1) H2O2 + Fe2+ →·OH+ Fe3+ + OH－

　　(2)Fe2+ + ·OH →Fe3+ + OH－

其中，产生·OH 的反应步骤(1) 控制了整个反应的速度，·OH通过反应方程(2) 与有机物反应而逐渐被消耗。

　　Fe能催化降解H2O2，使之变成O2和H2O，自由基链机理指出，对于单一的Fe3+系统(即除水外没有其他的络合物配位基)，将产生·OH和HO2·。反应方程除(1) 、(2) 外，还有以下几个步骤：

(3) H2O2 + Fe3+→[Fe(HO2)]2++ H+文献综述 酶法木质素的活化-氧化及制备芳香醛的研究(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_75096.html