随着生活水平的提高,人们越来越关注所居住环境的空气质量状况,而甲醛作为一种常见的室内污染物对人们的身体健康带来严重威胁,因此对甲醛的降解技术研究至关重要。活性炭孔隙结构和比表面积十分发达,吸附性能优越,经常被用来吸附污染物。然而,活性炭的使用寿命较短,饱和吸附后就会失去活性变成废弃物,造成环境污染与资源浪费,所以废活性炭的再生研究意义重大。微波具有高效、均匀、低耗的特点,微波再生是一种优越的废活性炭再生技术,受到了越来越多的关注。本课题以甲醛为目标污染物,利用椰壳颗粒活性炭作为吸附剂,开展微波加热法对载甲醛废活性炭的再生实验研究,考查不同微波再生条件对活性炭再生效果的影响,通过实验验证微波再生废活性炭的可行性的同时,探索出一种高效节能的再生方案。此外,实验还探讨了HNO3改性活性炭在将物理吸附转化为物理化学联合吸附的方式下对甲醛吸附行为的影响,然后对比分析了改性前后的废活性炭在微波加热作用下去除甲醛的能力与再生活性炭的吸附性能恢复状况;并且借助BET孔结构分析、N2等温吸附、FT-IR红外光谱、Boehm滴定和XRD物相分析等手段对再生前后活性炭的物理结构和表面化学性能进行表征,分析微波加热再生法对废活性炭的作用机理。结果表明:（1）实验验证了微波再生废活性炭是可行的,再生活性炭的吸附性能恢复良好。研究表明:400°C是较为理想的再生温度,甲醛能够在短时间内完成脱附;综合考虑微波能量利用率和再生效果,载气流量4 g/min是最优选择;如果忽略扩散阻力的影响,活性炭床层厚度越大,再生效果越好,当床层厚度为4 cm时,废活性炭可充分吸收微波能量,再生效果显著。综合分析认为载甲醛废活性炭理想的再生操作条件为:活性炭床层厚度为4 cm,再生温度400°C,载气流量为4 g/min。载甲醛废活性炭经过微波再生后,相比原炭的碘吸附值（804.16 mg/g）,再生后的活性炭碘吸附值达到1073.25 mg/g,可以看出微波再生后活性炭的吸附性能已得到恢复,甚至高于原炭;同时,微波作用对于活性炭微孔结构和比表面积均产生有利影响,对活性炭还起到物理改性的作用。因此,微波辐照作用除了可以实现废活性炭的污染物脱附,还具有造孔和扩孔的作用,使再生后的活性炭微孔结构更加丰富,进而使其吸附性能优于原炭。但在微波辐射作用下,使再生活性炭与原炭相比,表面的酸性含氧官能团含量相对减少,碱性官能团增加,导致再生活性炭的极性降低,反而不利于活性炭对极性物质的吸附。（2）利用稀硝酸对活性炭进行浸渍改性处理,可有效清除活性炭孔道内的炭碎片并有助于活性炭内部形成新孔道。同时稀硝酸可以使活性炭表面酸性含氧基团的含量显著增加,π-π键的作用增强,有利于对气相极性物质的吸收。但硝酸浓度过高,其强氧化性也会使活性炭内部的部分炭孔壁坍塌,内部管束状孔道遭到破坏,从而形成小孔向介孔发展的过渡孔,而在吸附甲醛的过程中,这类孔结构更多的是起到通道作用。甲醛在改性活性炭上的吸附行为与Langmuir方程和Freundlich方程以及准二阶吸附速率动力学模型的拟合度相关性较高,说明硝酸改性有利于甲醛在活性炭上的吸附,且以物理-化学联合吸附作用为主。（3）对硝酸改性后的废活性炭进行微波再生实验。实验发现改性后的废活性炭经过微波加热后,其孔隙结构内仍残存着部分甲醛分子,尚未解吸完全;再生活性炭的吸附性能仅得到部分恢复,碘吸附值为915.35 mg/g,远低于改性原炭和未改性再生炭的碘值。这是因为化学吸附相比物理吸附更难实现活性炭所吸附的吸附质的脱附。甲醛在范德华力作用下的物理吸附可以很容易的随着温度的升高而逐渐完成解吸,但是改性活性炭的化学吸附比较稳定,且具有不可逆性,基本不发生脱附,因此再生比较困难。虽然硝酸改性的活性炭表面酸性含氧官能团较为丰富,但在经过微波加热后,绝大部分仍然转化为碱性官能团,大大削弱了再生活性炭对极性物质的吸附能力,这也是导致改性活性炭在经过微波再生后的吸附性能不及未改性再生活性炭的原因。