气化细渣是气流床煤气化主要固废产物,因其残碳和水含量高而难以被直接有效利用,堆放填埋易对环境产生污染。本文以浮选法回收其中残碳,根据气化细渣粒度微小、表面疏水性低的特点,使用表面活性剂对细渣浮选工艺进行强化。浮选残碳具有较高石墨化程度和丰富孔隙结构,具备成为燃料电池氧还原反应（ORR）催化剂前驱体材料的基本性质,通过酸处理、活化和杂原子掺杂制备了具有良好ORR性能的催化剂。研究对气流床煤气化细渣的资源化具有十分重要的意义。研究结果表明,使用柴油作为捕收剂,松醇油作为起泡剂可对气化细渣起到良好浮选效果。添加表面活性剂可提升浮选泡沫稳定性,促进柴油乳化,大幅提升碳回收率。表面活性剂分子层可有效提升液膜强度,其中离子型表面活性剂的扩散双电层结构在维持气泡和乳液稳定中具有重要作用。阴离子表面活性剂可以促进柴油在残碳表面吸附,提升残碳甲基、亚甲基等疏水官能团含量,改善残碳疏水性。在气化细渣浮选残碳制备ORR催化剂过程中,活化和杂原子掺杂使残碳表面疏水官能团被再次破坏,所制备的催化剂亲水性增强。KOH活化和氮铁共掺杂催化剂AC-N-Fe因比表面积大、氧还原活性位点丰富、石墨化程度高及导电性好,表现出良好的ORR催化性能并在锌空电池测试中呈现优异的循环稳定性。由于CO2活化效果低于KOH活化效果,因此CO2活化所得催化剂比表面积低于KOH活化催化剂,但介孔所占比例略高。在杂原子掺杂过程中,氯化钙和氯化铵共掺杂时氯化钙会使催化剂中吡啶氮和石墨氮成分降低。磷酸铵做氮磷源时催化剂中有效氮含量较氯化铵降低,但磷原子形成新活性位点致使磷酸铵催化剂与氯化铵催化剂具有相似的电催化性能。磷酸铵与二茂铁会相互抑制磷、铁在催化剂表面的掺杂效果,降低催化剂ORR催化性能。