中孔炭材料具有可控的孔隙结构和表面化学性质，在催化、气体分离和电化学等领域具有广泛的应用。本论文从结构与组成控制出发，制备或修饰了一系列不同孔结构和表面化学性质的中孔炭材料，这种中孔炭非金属催化剂具有可控的氮掺杂含量，使氮元素在催化剂表面大量富集，从而用于低温催化氧化脱除H2S。本文的主要研究内容包括:　　 (1)采用不同氮含量的中孔炭脱硫剂进行催化氧化H2S的实验，详细考察了氮含量及其化学状态对中孔炭脱硫剂性能和产物的影响，并初步讨论了氮元素催化氧化H2S的作用机理，成功开发了基于富氮中孔炭的高效非金属H2S脱硫剂。非金属催化剂的活性强烈依赖于氮元素的含量。当中孔炭材料参杂较少的氮元素时（e.g.4.3wt.％），材料几乎没有催化脱除H2S的活性;然而，当氮掺杂到达一个较高的水平时（e.g.8.5 wt.％），材料显示出极好的催化活性及稳定性。这一实验结果表明氮含量或催化剂表面碱度有一个严格的临界值。进一步的实验表明吡啶氮是主要的催化活性中心。　　 (2)孔容大小和孔径分布对中孔炭材料催化氧化脱除H2S具有重要影响。实验得出总孔孔容越大，富氮中孔炭材料的硫容越大，硫容与总孔孔容有较好的线性相关性，因此为了提高脱硫剂性能，就要制备更大孔容的中孔炭脱硫剂;然而，富氮中孔炭的硫容随着中孔孔径的增大而降低，说明大的孔径不利于脱硫。　　 (3)采用CS2与无水乙醇的混合溶液洗涤失活后的富氮中孔炭脱硫剂，首次实现了炭基脱硫剂的再生。由于中孔炭材料结构稳定，一般对化学物质成惰性;不担载任何物质，仅仅依靠炭基骨架催化氧化实现脱除H2S;反应产物以单质硫为主且均匀的覆盖在碳骨架表面，而单质硫很容溶解于CS2溶液。由以上原因富氮中孔炭脱硫剂能够实现很好的再生，且再生周期很短，操作简单，为工业应用奠定了基础，并且减少了催化剂不断更换的成本。　　 (4)与商业催化剂相比，富氮中孔炭材料具有更高的活性，更高的安全性;并且可再生、无污染，适合更大规模的工业化应用。