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我国拥有丰富的低变质煤资源,通过中低温干馏技术获取焦油、煤气和兰炭产品是对低变质煤炭资源合理有效的分级提质与清洁转化方式。煤炭在开采、运输和生产过程中会产生大量的粉煤,而现有的粉煤热解技术由于油尘分离等关键问题难以在短期内实现工业化应用,因此,以粉煤为主要原料,采用成型热解技术制备煤基电极材料是一种比粉煤直接燃烧利用具有更高价值的科学有效的利用途径。煤直接液化残渣是煤炭液化过程中产生的含有重油和沥青类组分的煤基废弃物料,利用率较低,成型过程中以其为粘结剂,可将廉价原料和煤基废料整合制备煤基电极材料,同时获取气相和液相产物,提高了资源的综合利用价值,对我国低变质粉煤资源的分级提质与增值利用具有重要的意义。本论文以孙家岔低变质煤（SJC）与去灰后的煤直接液化残渣（D-DCLR）为原料制备煤基电极材料,主要研究了热解条件和活化剂用量对煤基电极材料的抗压强度及吸附性能的影响规律,同时采用KOH活化与微波强化技术对煤基电极材料表面结构与吸附性能、电化学性能进行了优化。采用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、X-射线衍射仪（XRD）、氮气等温吸附仪等分析手段对煤基电极材料的表面形貌、官能团组成、微晶结构、孔径分布及比表面积等进行了分析表征,并将制备出的煤基电极材料应用于氰化废水的综合处理。在常规热解条件下制备煤基电极材料,D-DCLR的加入有效提高了材料的抗压强度。在10%-50%范围内,D-DCLR的加入量越大,气相与液相产物收率越大,煤基电极材料的产出率越低。采用JMP统计学分析软件对煤基电极材料的碘吸附性能进行优化,确定当D-DCLR添加比例为20%,热解终温为800℃,升温速率为10℃·min-1时,煤基电极材料碘吸附值可达401.22mg·g-1,抗压强度为4.59MPa,微孔率为27.69%,比表面积为46.181m2·g-1。采用KOH溶液浸渍的添加方式可以改善煤基电极材料的孔隙结构,提高材料的微孔率。KOH添加量越大,孔隙率越高,煤基电极材料的产出率越低,抗压强度降低,20%KOH添加量试样煤基电极材料的微孔率为79.15%,比表面积为452.08m2·g-1,碘吸附值可达835.16mg·g-1,抗压强度为2.75MPa。材料具有双电层电容特性,导电率良好,内阻为0.8341Ω。热解活化过程中温度是微孔形成的关键因素,温度越高,微孔率越大。常规热解活化过程微孔的形成可分为两个阶段,第一阶段发生在300℃-400℃,是煤料中初始孔隙的形成过程,为KOH进入活化位点提供途径。第二阶段发生在500℃-800℃的深度热解活化过程,为煤基电极材料微孔形成的主要阶段,KOH可能转化为K2CO3/K2O进而转化为钾起到活化作用,在700℃-800℃的高温下对材料进行插层穿孔,促进微孔结构的生成。采用微波热解活化方式制备的煤基电极材料具有多层蜂窝状孔隙结构与良好的连通性、较低的迂曲度。KOH添加量为15%时,煤基电极材料的微孔率为78.67%,比表面积423.69m2·g-1,碘吸附值可达859.12mg·g-1,电容较大,电阻为0.5179Ω。煤基电极材料的产出率相比于常规热解整体偏低,热解气中H2的含量较少,焦油中轻质组分含量较大。微波热解初期,煤料中的水分、矿物质和极性基团将微波能转化为热能形成“热点”促进煤中大分子结构的断裂,此阶段微孔形成量较少。热解中后期的升温主要依赖于固体焦自身与微波场间较强的介电响应能力,大量的微孔结构在此阶段集中形成。同时,活化剂对固体焦的插层穿孔作用有助于煤基电极材料孔隙结构的生成。以常规和微波热解活化得到的煤基电极材料为阴阳极,在2V外加电压条件下采用电吸附技术处理氰化废水,微波活化后的试样离子去除效果更佳,CNT、CN-、Cu、Zn、SCN-的去除率分别可达到80.34%、79.64%、95.15%、72.31%与70.96%。