含有挥发性有机物（Volatile Organic Compounds,VOCs）成分的工业废气处理是当前环境保护中的热点问题。吸附脱除是治理工业VOCs污染排放的主要方法之一,因其操作方便、成本低廉等优点而备受青睐。在实际应用中,吸附剂需要通过高温脱附再生以增加使用次数,降低使用成本。如何安全高效地进行吸附剂的脱附再生已经成为VOCs吸附脱除研究的重点。基于此,本文设计多因子正交高温真空脱附实验,系统研究了温度、真空度和不同脱附模式对活性炭与其它多孔VOCs吸附剂真空脱附效果的影响,并结合活性炭物理化学性质表征,探究了产生不同真空脱附特性的原因,从而为活性炭脱附条件优化提供理论依据;进一步以木质活性炭为研究对象,考察了利用正硅酸乙酯（Tetraethyl orthosilicate,TEOS）对活性炭改性后吸附剂燃点、吸附-脱附特性的变化,进而制备出热稳定好、VOCs吸附容量高的硅改性活性炭吸附剂,有效地降低了VOCs吸脱附成本和安全隐患。以甲苯为模型VOCs,通过静态吸附挑选活性炭与其它吸附剂的最佳试验型号,然后由多因子正交试验探索VOCs吸附剂的真空脱附特性和主要影响因素。结果表明:活性炭的真空脱附速率较慢,在实验进行130 min左右所有试验组基本完成脱附过程;甲苯在活性炭上的脱附率与温度和真空度呈正相关,“抽三常一”模式有助于甲苯的脱附,其中温度的升高对甲苯在活性炭上的真空脱附有较大提升作用;五次重复吸附脱附实验后,活性炭仍然有80%左右的脱附率;将吸附剂的脱附成本进行分析比较,发现活性炭在较长使用周期内的脱附成本较低,优势明显。基于上述脱附研究结果,选用木质活性炭为研究对象,并以其为基体制备了一系列不同硅碳质量比（Si/C-0.1,0.3,0.5,0.7和0.9）的改性活性炭,研究所得改性炭的燃点及VOCs吸附-脱附特性。结果表明:Si/C-0.1不但燃点提升56℃,其饱和吸附量也增加31.31%;且Si/C-0.9的燃点温度最高提升79℃。改性活性炭材料的XPS、FTIR、SEM、HRTEM、BET和XRD等表征结果揭示,在碱性高温环境中,TEOS不断水解形成无定型Si O₂纳米颗粒;且当硅碳质量比高于0.5后物相体系出现“转化阈值”,即Si-O键不断向Si-C键转化。由于无定型碳化硅形成的致密层状结构堵塞了改性炭的吸附孔,减少活性炭原有的吸附位点,导致其吸附量持续下降。进一步以甲苯为模型VOCs,研究了改性活性炭的静态吸附、动态吸附动力学特征及重复吸附-脱附性能。结果表明:相较于Si/C-0.9,Si/C-0.1的吸附势更高,扩散速率更快,两者的吸附扩散速率主要决定于Knudsen扩散;改性炭对甲苯的动态吸附与Yoon-Nelson模型、Langmuir方程和伪一级吸附动力学模型拟合度较高;经过五次重复吸附-脱附测试后,改性活性炭仍然能保持80%以上的脱附率,展现出良好的工业应用前景。