工业生产中,煤、天然气和其他化石燃料燃烧产生的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）有害气体排放到大气中会造成酸雨、光化学烟雾等一系列环境危害,并对人类健康造成影响。为实现绿色发展,我国制定了一系列环境保护标准和法律法规,严格限制二氧化硫和氮氧化物的排放。活性焦（AC）是一种具有高吸附性能的碳质多孔材料,具有强度高、耐磨性强、孔容大等优势,被用于烟气中二氧化硫的干法脱除,并可在脱硫的同时脱除部分氮氧化物。活性焦联合脱硫脱硝技术虽然可以脱除部分氮氧化物,但其脱硝效率仅有30%-80%,难以满足超低排放标准。钒钛系SCR脱硝催化剂主要工作窗口温度在300℃-500℃,不适应活性焦脱硫反应器的工作温度（140℃左右）。活性焦具有丰富的表面缺陷、发达的孔隙结构和高比表面积,可为活性组分提供充足的负载位点,可作为低温SCR脱硝催化剂载体材料;MnOx在低温下（100-200℃）对SCR反应具有较高催化活性,可作为低温脱硝活性组分。以活性焦负载MnOx制备低温脱硝催化剂,有望与活性焦脱硫设备结合使用,达到超低排放标准。为探究活性焦负载MnOx低温脱硝催化剂的脱硝机理及优化设计路径,本文采用密度泛函理论,以石墨烯（Graphene）为活性焦表面模型,研究了石墨烯边缘结构对NO的化学吸附机制及含氧官能团对吸附的影响,构建了石墨烯边缘不饱和位点对MnO2的负载模型,探究了 MnO2/Graphene对O2、NH3、NO的化学吸附机制及活性位点,得到以下结论:（1）锯齿形（Zigzag）碳质边缘结构对NO有较强的化学吸附作用,吸附后形成的结构为亚硝酰基,羟基的H原子可能同时与NO的氧原子形成氢键,略微增强吸附强度;扶手椅形（Armchair）碳质边缘结构对NO仅有较弱的物理吸附作用,而羰基使该结构对NO具有化学吸附的能力,NO吸附后形成亚硝酸酯结构;（2）MnO2可以以C-O单键的形式负载于碳质边缘结构的不饱和碳原子上,MnO2在Zigzag形边缘结构的结合强度强于Armchair形边缘结构。因此,活性焦的不规则孔隙结构边缘和缺陷位点有利于MnO2活性组分的负载;（3）NH3和NO的吸附是SCR反应重要的起始步骤,MnO2/Graphene催化剂表面暴露的Mn位点对O2、NH3和NO均有很强的化学吸附作用,Mn位点在空气中被O2氧化为+4价后仍可对NH3和NO形成化学吸附,Mn在此过程中可变为+5价或+6价,是SCR反应重要的活性中心。Mn元素多变的价态有利于O2、NH3和NO的吸附,促进SCR反应的进行。