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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.8.5wt.%),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。