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煤沥青（CTP）是一种煤焦油蒸馏后的残余物,具备较好的粘附性、渗透性、热塑性和结焦能力,被广泛应用于建筑密封剂、筑路材料、多种新型碳材料等生产加工领域。煤沥青中富含多环芳烃（PAHs）物质,其中多数具有“三致”作用,在煤沥青的实际工程应用中对人类健康造成不利的影响,也对生态环境造成污染,必须加以脱除或控制转化。不同以往的CTP化学改性方法,本文采用傅-克烷基化反应考察降低CTP中美国环境保护署（US EPA）优先监控16种毒性PAHs含量的可行性。首先使用CTP模型化合物蒽来优化烷基化反应条件,结合气相色谱-质谱联用（GC-MS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征,研究反应动力学速率方程,解释该化学反应的机理;然后考察4种模型化合物在同等条件下反应活性的变化规律,并且尝试不同方法来提高蒽的转化率,比如:改性分子筛、更换烷基化试剂、筛选其他催化剂;最后将优化后的蒽烷基化的反应条件应用到CTP脱毒改性试验,并对改性效果进行评价。主要结论整理如下:（1）蒽与1-十一烯烷基化反应在微型高压釜（250 mL）中进行,HY分子筛作催化剂,环己烷为溶剂,优化的工艺条件如下:反应温度180℃,反应压力2.0 MPa,反应时间2 h,蒽烯摩尔比1:1,催化剂质量分数8%。蒽与长链烯烃烷基化反应属于碳正离子参与的亲电取代反应,同时伴随着多烷基化、异构化、环化、聚合、裂解等副反应。（2）通过控制变量法,模拟蒽烷基化反应的动力学速率方程,得总反应级数为2.26,计算出反应的活化能,即Exp Dec方程模拟一级反应过程,活化能为16.14 kJ/mol;由Logistic方程模拟二级反应历程,活化能为116.46kJ/mol。（3）保持其他反应条件相同,将HY分子筛、Hβ分子筛、杂多酸、对甲苯磺酸、无水三氯化铝等5种催化剂分别用作蒽烷基化反应的催化剂。对比荧蒽、芘和苯并[a]芘等其他3种模型化合物,结果表明:随着PAHs环数增加,烷基化反应的活性先降低后升高。这说明芳烃的烷基化反应不仅与苯环上电子数目有关,还与最小活化能位点相关。（4）采用铁、铬、锰、铅、钙、铜、钴、铝等8种金属离子负载分子筛,结果发现:改性后Hβ分子筛能够提高蒽烷基化催化活性,而改性后HY分子筛催化活性普遍降低,并且两种改性分子筛对目标产物的选择性都有所提高。（5）将常压蒽烷基化反应优化工艺应用于CTP的脱毒改性试验,即1-十六烯为烷基化试剂,磷钨酸作催化剂,反应温度是170℃,反应时间为2h。当ω（1-十六烯烃）:ω（环己烷）=4:1混合溶剂时,改性CTP的毒性物质含量降低最大至67.63 g/kg,总降低率为41.24%,改性CTP的苯并芘等效物降低率(BaPeqrem)为45.97%。当ω（1-十六烯烃）:ω（甲苯）=4:1混合溶剂时,改性CTP的毒性PAHs含量下降最大,为71.5 g/kg,总降低率为34.32%,改性CTP的BaPeqrem为33.99%。热重（TG）和红外（FTIR）分析表明:煤沥青改性滤液含有长链烃基取代芳烃,而煤沥青改性后残渣中原多环芳烃总量降低,热稳定性增强,结焦率上升。