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基于我国“富煤、少油、贫气”的资源特点,煤炭的使用是必然的选择。随着煤化工产业的迅猛发展,我国每年排放大量煤气化渣,且排放量逐年递增。目前,煤气化渣的处理方法只是填埋,不仅占用大量土地,造成环境污染,同时也造成了资源的浪费。煤气化渣是燃煤在气化炉中经高温气化并水淬激冷后形成的一种固废,特殊的形成过程使煤气化渣具有反应活性高、颗粒形貌独特的一系列性质,这为其资源化利用奠定了良好的基础。本文以固体污染物煤气化细渣为原料,在深入研究了其理化性质后,秉持着利用环境污染物治理环境问题的理念,成功制备出高比表面积和高孔容的介孔材料,并应用于二氧化碳的捕集及树脂材料的补强、除味领域。这不仅为煤气化渣的回收利用开辟了新的途径,同时也有助于解决环境问题和推动煤气化工业碳中和的进程。本文的主要研究内容可概括如下:1.利用煤气化细渣高反应活性的特点,通过物理筛分和盐酸酸溶制备出比表面积为541 m~2 g-1、孔体积为0.543 cm~3 g-1的介孔煤气化细渣CGFSA。通过物理浸渍法将乙二胺（EDA）、二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）和四乙烯五胺（TEPA）负载到CGFSA上,分析了氨基改性机理及材料对CO2的吸附机理。结果表明CGFSA和改性剂之间主要通过硅羟基发生作用,且有机胺负载量越高,其对CGFSA孔道的堵塞越严重。CGFSA-TEPA-20对CO2吸附能力最好,其在273 K时对二氧化碳的理论最大吸附量为132.5 mg g-1。对吸附结果拟合发现,材料对CO2的吸附符合Langmuir模型和Avrami动力学模型,且氨基改性后材料对CO2的吸附热大大提高,表明二氧化碳在CGFSA上的吸附主要是物理吸附,经过有机胺的改性后,CGFSA-TEPA-20对CO2物理吸附的比例降低了,化学吸附逐渐增加。同时,CGFSA-TEPA-20在10次吸附/解吸循环后,对CO2气体的吸附能力仅下降了10%,表明其具有较好的循环稳定性。2.利用盐酸酸溶、煅烧及筛分工艺得到了三种硅质介孔煤气化细渣材料CGFS-F1、CGFS-F2及CGFS-F3,并将其填充在PP树脂中。结果表明,PP复合材料的力学性能随CGFS-F粒径的减小而升高,且CGFS-F3对PP树脂的增强效果远超市售1250目重钙和市售除味填料。当填料的质量分数为30 wt%时,CGFS-F3对PP树脂的拉伸、弯曲和冲击强度的补强效果分别比1250目重钙高49.8%、139.6和70.8%,CGFS-F3对PP树脂的拉伸、弯曲和冲击强度的补强效果分别比市售除味剂高86.3%、118.7%及120.6%,并从填料的微观形貌、引发应力集中能力及反应活性等角度进行了原因分析。CGFS-F不仅在PP树脂补强领域效果显著,同时因其多孔结构,在PP树脂除味领域同样具有良好的效果。CGFS-F2及CGFS-F3对PP树脂挥发的挥发性有机物（VOCs）总量的降低能力分别高达63.1%和67.6%,而市售除味剂对PP树脂则不具有除味效果。和市售除味剂相比,CGFS-F填料的球形形态不易对树脂基体分子链造成破坏、在基体中的分散更为均匀、活性更高以及具有更为优异的孔隙性质。3.为了扩大CGFS-F3的应用范围,我们探讨了它在聚丙烯（PP）、高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）及线性低密度聚乙烯（LLDPE）中补强和除味的普适性。研究表明,CGFS-F3对四种树脂皆具有优异的力学补强效果,且补强能力远超市售2500目重钙和市售除味填料。当填料的添加量为30 wt%时,CGFS-F3对PP、HDPE、LDPE和LLDPE的拉伸、弯曲和冲击强度的平均补强效果分别比市售2500目重钙高46.7%、83.6%和211.9%,同时分别比市售除味剂高62.3%、79.3%和64.7%。使用Turcsanyi模型分析发现,和2500目重钙及市售除味填料相比,CGFS-F3和四种树脂基体具有最高的界面粘结强度且在四种树脂基体中的分散程度最为均匀。4.CGFS-F3在四种树脂中具有不同的除味性能,它对PP、LDPE和LLDPE材料的除味效果最高达到69.6%、81.3%和91.1%,而市售除味剂在这三种树脂中的除味效果只能达到-21.9%、9.8%和54.0%。两种除味剂对HDPE树脂都不具有除味效果,但市售除味剂会导致HDPE复合材料挥发出更多的VOCs。造成CGFS-F3出现不同除味性能的原因主要如下:除味剂的引入会对基体分子链造成破坏,且对基体的破坏程度随树脂分子链排列致密程度的提高而增强,树脂基体内部结构越致密,则由除味剂颗粒对基体分子链破坏作用产生的额外VOCs就越多。因此,除味剂含量低时,断链效果大于其对VOCs的吸附效果,材料的除味性能较差。随着除味剂的添加量增加,当除味剂对VOCs的吸附效果大于对基体分子链的破坏效果后,除味剂的除味性能开始增强。5.对复合材料的物相和热稳定性分析表明,CGFS-F3填料的加入不会改变四种树脂的晶体结构,同时能有效提高复合材料的热稳定性。此外,CGFS-F3填充的复合材料的密度低于市售重钙和除味剂填充的复合材料的密度,这表明在生产同一物品时消耗的材料更少,进一步降低了制备成本。因此,结合材料的成本和性能,CGFS-F3在树脂补强和除味领域具有重要的应用价值。综上,本文的研究策略为,用煤气化细渣这种环境污染物治理环境污染问题,达到资源回收和环境保护的双重目的。