挥发性有机污染物（volatile organic compounds,VOCs）的大量排放会导致大气、土壤、地下水的污染,同时对人体健康也会带来损害,因此关于VOCs污染的治理愈发受到关注。活性炭吸附法是VOCs废气处置的常规手段,而无论是工业源VOCs排放还是有机污染场地热脱附出的VOCs,废气中通常携带着大量水气,这些水气在活性炭表面与VOCs形成竞争吸附,占据大量吸附位点而影响活性炭对VOCs吸附效果。因此,如何通过对活性炭进行改性提高活性炭在应对高湿度VOCs气流时对目标污染物的选择吸附能力,是目前的研究热点。本文针对土壤热脱附尾气处理工艺中,活性炭吸附剂面临尾气含大量水气而影响其对目标污染物VOCs的吸附能力的问题,在文献调研基础上,选择在硅材料领域应用广泛的三甲基氯硅烷（trimethyl chlorosilane,TMCS）作为改性剂,先利用正硅酸乙酯（tetraethyl orthosilicate,TEOS）的水解聚合特性引入更多的羟基,再浸渍TMCS将这些羟基取代为疏水性基团-Si（CH₃）₃,实现对活性炭的疏水改性。采用BET比表面积分析、扫描电镜、X射线能谱（XPS）、水接触角测定等方法对TMCS浸渍改性前后活性炭进行表征。然后根据热脱附尾气测量结果,选定甲苯（苯系物）和三氯乙烯（卤代烃）作为VOCs实验代表物,进行动态吸附实验研究活性炭固定床的影响因素和验证TMCS浸渍改性活性炭在高湿度下的VOCs吸附性能,并利用Yoon-Nelson吸附模型分析吸附过程动力学变化。本文实验得到的结论如下:TEOS水解聚合主要形成空间结构,会导致中孔孔容减小,而TMCS取代反应主要发生表面反应,会导致比表面积减小。随着TMCS浸渍浓度的提高,反应平衡时间缩短且疏水性更强,但随着浓度的增大,提升效果减弱。通过系列对照实验,得出使用TEOS水解聚合引入羟基后,用质量浓度30%TMCS浸渍24 h为较佳改性条件,可使活性炭水接触角增大至143.5°。随着VOCs浓度的提升,穿透时间提前,且穿透时间与VOCs浓度的对数呈线性关系。在一定VOCs（三氯乙烯）浓度范围内,穿透吸附量和饱和吸附量维持在相当的水平,在较低VOCs浓度下,活性炭吸附VOCs的穿透时间虽然有所延长,但对VOCs的吸附速率较慢,且穿透吸附量和饱和吸附量降低。在较低线速情况下,随着气流量的增大,穿透时间提前,穿透吸附量和饱和吸附量提高,但其带来的吸附量提升作用随着气流量的不断增大而迅速减弱。相对湿度对活性炭吸附VOCs的能力影响显著,尤其是当相对湿度超过45%时,穿透时间提前,穿透吸附量和饱和吸附量显著降低,其中,水气对吸附三氯乙烯的影响比对吸附甲苯的影响要大。由于孔隙结构的弱化,TMCS浸渍改性活性炭在干燥气流工况下对VOCs的吸附性能减弱,饱和吸附量降低了约22%。但随着气流中水气比重的上升,TMCS浸渍改性活性炭显现出对湿度变化的不敏感性。由于疏水性上的优势,TMCS浸渍改性活性炭在RH 60%和RH 90%下保持着与干燥工况下相近的VOCs（甲苯、三氯乙烯）吸附性能。与RH 0%时相比,在RH 90%时,最佳的AC/TEOS-30%TMCS的气相甲苯饱和吸附量只下降了10%,气相三氯乙烯饱和吸附量只下降了21.1%,相较于原始活性炭甲苯饱和吸附量67.1%和三氯乙烯饱和吸附量75.9%的下降,TMCS浸渍改性活性炭对高湿度VOCs的吸附能力有了显著提升。