中国能源结构以煤炭为主,燃煤排放的NOx在现阶段仍是造成我国大气环境污染的主要污染物之一。利用半焦进行的NO异相还原在降低NOx排放方面具有很大的应用前景,其中过渡金属铁对异相还原更是有着显著的影响。因此,明确燃煤锅炉还原区内部铁对含氮半焦异相还原NO的影响机制对发展低NOx燃烧技术具有重要的意义。基于上述背景,本课题通过实验和密度泛函理论（DFT）计算研究了还原区内Fe含量对含氮半焦异相还原NO的宏观和微观影响机制。首先,在固定床实验台上进行了1000～1400°C下半焦的制备和NO异相还原实验,研究发现温度的升高增加了半焦表面的芳香性程度,从而降低了NO在半焦表面的化学吸附量;在较低温度下（1000～1100°C）,温度是影响NO异相还原反应的主导因素。在1200～1400°C下,高温激活了Fe的催化活性,从而促进了NO异相还原,且促进效果随着温度的升高而增强。在燃煤锅炉还原区1300°C的温度下,对比了脱灰煤半焦和负载Fe Cl3半焦样品的物理化学性质、NO还原率和固定床反应器出口处的气体演变曲线。研究发现适当添加量的Fe Cl3不仅能够通过降低半焦表面的芳香性（与NO吸附量呈负相关）和增加半焦表面的吡啶酮含量（与NO还原率呈正相关）来间接促进NO的化学吸附和异相还原,还可直接作用于异相还原过程,增加NO的还原率。DFT相关分析同样表明Fe的存在能够破坏半焦模型边缘的共轭π键,增加半焦表面的价电子,降低半焦模型的芳香性,促进NO的吸附;同时Fe提高了NO在半焦表面的吸附能,降低了异相还原反应的最高能垒,使NO的吸附和还原量增加。燃煤锅炉还原区内的NO还原为N2的过程中伴随着CO的析出。根据实验和模拟结果表明,Fe的负载通过增加C（O）络合物解析的决速步骤能垒和最高能垒来抑制CO的生成。