废旧轮胎的大量产生造成了严重的环境污染与资源浪费。现有的废旧轮胎的处理与处置方式有翻新、制再生胶和胶粉、热解以及焚烧等。翻新对废旧轮胎本身的质量要求较高、次数有限且环境污染严重；胶粉的制备成本较高,需求数量以及需求量的增长速度都无法与废旧轮胎的数量和增长速度相比；焚烧可以回收废旧轮胎的能源,但无法回收有价值的工业原料。热解法能最大限度的回收资源,并具有对废旧轮胎处理量大、效益高和环境污染小等特点,更符合废弃物处理的资源化、无害化和减量化原则,是废旧轮胎处理的主流方式。本文主要研究了废旧轮胎的催化热解和热解炭黑的改性技术,探讨了改性炭黑的再利用途径。首先选用Fe2O3、CaO、ZnO、粉煤灰和改性粉煤灰五种工业实用型催化剂对废旧轮胎进行催化热解。采取的是废旧轮胎与催化剂充分混合的一段式热解方式。研究了催化剂种类、热解温度、催化剂用量三个因素对热解产物收率主要是油品收率的影响。研究表明：热解固体残渣的收率受上述三个因素的影响不大,维持在38%左右；加入2%CaO催化时,热解油品产率有明显的下降,加入2%ZnO催化时,油品收率与未加催化剂热解的油品收率相当；热解温度为450℃,以Fe2O3为催化剂且Fe2O3的用量为2%时,热解油品的收率最大,达到43%,温度为400℃时热解反应进行的十分缓慢,温度上升到500℃和550℃时,热解油品收率逐渐下降,生成更多的热解气体；5%改性粉煤灰催化时,热解油品收率达到了43%,与2%Fe2O3相当。接着对500℃常压无催化条件下热解废旧轮胎得到的热解炭黑进行了改性处理。将研磨筛分后120-150目范围内的热解炭黑用浓度为2N的硫酸和硝酸溶液、3.6N的硝酸溶液分别进行了酸洗处理,得到硫酸酸洗炭黑、硝酸酸洗炭黑和3.6N硝酸酸洗炭黑,接着对硫酸酸洗炭黑和硝酸酸洗炭黑用占炭黑质量1.5%的硬脂酸进行了表面改性,测试了热解炭黑、酸洗炭黑和硬脂酸改性炭黑的一些理化性质。测试结果表明：热解炭黑中的灰分含量高达20.46%,2N的硫酸酸洗后灰分降到了8.65%,2N和3.6N的硝酸酸洗后灰分分别降到4.02%和1.16%,酸洗后炭黑中固定碳的含量接近或达到了90%,酸洗减少了炭黑中的挥发分,硬脂酸改性后酸洗炭黑挥发分增加；酸洗后炭黑的DBP吸收值和BET比表面积都有增加,硝酸酸洗的效果比硫酸酸洗的效果明显；SEM照片看出实验中几种炭黑的表面都比较粗糙,由许多纳米级别的微小粒子聚集成几微米到几十微米不等的炭黑大颗粒；热解炭黑的表面还有许多沉积物,酸洗后表面沉积物有所减少；热解炭黑表面不含无机氧化物；热解炭黑表面以碳氧双键形式存在的碳元素的含量较低,以碳氧单键形式存在的碳元素含量较高,酸洗后炭黑表面以碳氧双键形式存在的碳元素的含量增加,加入硬脂酸进行表面改性后,硫酸酸洗炭黑表面C-OR、C-OEt、COOR/COOH等含氧官能团的总含量增加,这与挥发分增加的测试结果是相符的；硬脂酸改性硝酸酸洗炭黑的表面含碳官能团与硝酸酸洗炭黑相比变化不大；由于物理和化学的双重作用,硬脂酸改性酸洗炭黑表面双键氧的相对含量增加；无论从表面元素(C、O、S、N、Zn)含量变化还是表面官能团的变化情况看,硝酸酸洗改性的强度都大于硫酸酸洗改性。最后,就热解炭黑及改性炭黑的再利用进行了展望,并对以后废旧轮胎催化热解的研究方向提出了建议。