由于工业生产和汽车尾气中产生的NOX给环境带来了不容小觑的危害，人们对NOX的治理重视程度正在逐年升高。碳基材料可以在不需要添加还原剂的情况下，就可实现在低温下将NO转化为NO2，成为目前的研究热点。本实验研究表明，通过高温热解生产的污泥焦炭具有较高的含碳量以及丰富的孔隙结构，因此污泥同样具有成为碳基催化剂前驱体的能力。本课题基于污泥本身的特性，使用化学改性方法将其制备成可在常温下催化氧化NO的活性炭。
　　本课题使用上海市某污水处理厂生产的脱水污泥为原料，在800℃下进行高温热解炭化为污泥热解样（SC1），通过HNO3酸洗（SC2）、KOH活化（SC3）、氢气还原(SC1-H2，SC2-H2，SC3-H2)等多种化学处理方式制备可在常温下（30℃）进行催化氧化NO的碳基催化剂。结果表明，SC3-H2样品取得的最优NO转化率为66%，表明了使用污泥制备催化剂的良好前景。
　　本实验通过工业分析、元素分析、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、N2程序升温热脱附（N2-TPD）、Boehm滴定、以及N2吸附/脱附等温线等实验方法对不同的污泥活性炭进行了表征；使用原位漫反射傅里叶红外光谱（In situ DRIFTS）分析了污泥活性炭催化氧化NO过程中的中间产物，最后根据以上实验获得的结论提出污泥活性炭表面的NO催化氧化微观反应机理。本实验过程中取得的主要成果如下：
　　（1）通过本实验制备的污泥活性炭可在常温含氧条件下将NO持续转化为NO2，且不需要添加额外的还原性气体。本课题得到的最佳NO脱除效率对应的实验工况为：T=30℃，NOinlet=450ppm，O2=20vol.%。
　　（2）通过不同化学改性处理后污泥活性炭中，KOH活化样（SC3）相对于HNO3酸洗样（SC2）及污泥热解样（SC1）对NO具有更高的转化能力，其转化效率可达43%。对这三种样品进一步使用氢气还原以后，NO转化效率进一步提升，其中SC2-H2与SC3-H2的效果更为显著，最高的NO催化氧化转化效率可达66%，所获得的NO转化效率与传统活性炭相当。
　　（3）活性炭内部的孔隙结构和分布，联合活性炭表面的含氧官能团对催化氧化NO的过程起重要作用。污泥活性炭内部微孔可作为纳米反应器促进NO吸附及氧化，而通过氢气还原去除污泥活性炭表面羧酸、羧酸酐、内酯等含氧官能团以后，催化剂表面可以提供更多有效的反应活性点位且增强了活性炭表面碱度，这些因素共同促进了NO的转化。
　　（4）通过分析本实验制备的活性炭表面的N2吸附/脱附等温线、表面碱度/酸度定量实验、FTIR光谱、CO/CO2/NO/NO2的TPD曲线，以及原位漫反射傅里叶红外光谱分析等表征实验的结果，发现反应过程中炭表面被大量氧化并生成了C-NO2、C-NO3等中间产物，同时研究了不同污泥活性炭表面NO氧化的内在反应过程和机制。
　　（5）通过原位漫反射傅里叶红外光谱分析以及对反应后的样品进行的NO/NO2TPD分析，发现Eley-Rideal模型可以很好地解释本实验中污泥活性炭表面的NO氧化机制。