石油化工、煤炭燃烧、制药与农药等行业是挥发性有机化合物（VOCs）的主要人为排放源。VOCs化学稳定性高,可生化性低,容易在环境中累积,造成水、土壤和空气污染,进而影响人体健康。含氯VOCs（CVOCs）是VOCs中最常见的一类,包括氯苯、二氯甲烷、三氯乙烯等。CVOCs比VOCs的毒性更强,长期接触CVOCs可引起多种疾病,如头晕、呼吸道损伤、基因突变、致畸致癌等,因此,控制CVOCs的排放刻不容缓。吸附技术由于具有工艺简单和成本低等优点而被认为是一种高效经济的CVOCs处理技术,而吸附材料作为吸附技术的核心,主要包括活性炭、生物炭、沸石分子筛、高分子有机聚合物和金属有机骨架等。其中,活性炭的原料来源广、价格低廉,制备工艺较为简单,因此采用活性炭作为吸附剂具有经济适用性。但活性炭在吸附CVOCs时仍然存在吸附容量低、孔径结构单一和再生性能差等不足,为了解决上述问题,亟需研发一种适用于CVOCs的高性能活性炭吸附剂。本论文通过水热炭化和活化法制备了烟杆基多孔炭吸附材料,在此基础上,采用草酸铵对其进行原位改性以调节孔结构和表面化学性质,并探究其对氯苯的吸附性能。主要研究内容如下:（1）以废弃烟杆为生物质原料,通过水热炭化法和活化法制备一系列多孔炭材料,考察了不同的活化剂（Zn Cl2、Cu Cl2、KOH、KHCO3、CO2和H2O）和活化剂的用量对多孔炭吸附氯苯的影响,结果表明当采用KOH为活化剂,且KOH与水热炭的质量比为2:1,活化温度为800℃时,烟杆基多孔炭的总比表面积和微孔比表面积最高,分别为1722 m~2·g-1和1428 m~2·g-1,高比表面积和微孔含量促进了氯苯的吸附,其饱和吸附量为723 mg·g-1。（2）在水热过程中,添加草酸铵进行原位改性,并采用KOH活化法制备N掺杂烟杆基多孔炭材料。结果表明,经过改性后的烟杆基多孔炭比表面积高达2875 m~2·g-1,2～5 nm的介孔孔容增加,为典型的多级孔结构,其表面的无序性程度得到提高,O原子修饰的缺陷位变窄,进一步促进了氯苯的吸附,其饱和吸附量为1053 mg·g-1。且再生性能也得到提高,在100℃的条件下于N2气氛中脱附6 h,其脱附效率达到90.40%。此外,探究了草酸铵改性对于孔结构的调控机理,草酸铵改性提高了水热炭的N含量,在高温活化过程中,KOH与碳反应产生K2CO3,K2CO3进一步和含N官能团进行反应,生成NH3,使得样品中出现更多的介孔,提高了样品的比表面积。（3）为了探究氯苯在多孔炭材料上的吸附机理,通过巨正则蒙特卡罗（GCMC）方法模拟氯苯在多孔炭内的吸附行为,计算了不同孔径下氯苯的吸附热和平均吸附量。结果表明吸附氯苯的最佳孔径为1.2～2 nm,而2～5 nm的介孔对其氯苯吸附能力也有重要的贡献。草酸铵改性前后的多孔炭的模拟吸附差值和实验吸附差值相吻合,这表明GCMC法能精确地模拟氯苯在多孔炭内的吸附行为。除此之外,通过分子动力学（Molecular Dynaic,MD）法和密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）描述氯苯分子在狭缝孔炭材料模型中的吸附行为,并分别计算炭材料模型在不同孔径下对氯苯分子的吸附性能、氯苯分子与炭材料模型的不同位点之间的径向分布函数和炭材料模型对氯苯分子的吸附结合能。结果表明当O原子修饰的缺陷位较窄时,有利于提高材料对氯苯分子的吸附量,在缺陷位处引入少量的N原子能够提高材料对氯苯分子的吸附结合能,降低材料的最佳吸附尺寸,并同时提高材料的最佳吸附量和吸附热,但由于N原子与氯苯分子中的Cl原子存在排斥作用,所以其吸附量的提升较为微弱。因此,草酸铵改性后的多孔炭的氯苯吸附量的提升主要归因于比表面积、0～5 nm的孔容和表面无序性的增加,而O原子和N原子尽管对氯苯吸附有一定的促进作用,但影响较为微弱。