印染行业排放的染料废水是水污染的主要来源之一,吸附法处理废水后吸附剂的传统处理方式一定程度上造成了资源浪费和二次污染,回收利用废弃吸附剂是吸附法处理染料废水可持续发展的关键。聚氯乙烯（PVC）生产过程中伴生的汞污染亦是工业发展带来的环境问题,无汞催化剂研发势在必行,相对于金属催化剂而言非金属催化剂具有成本低、对工业原料中杂质不敏感的优势,开发合理、高效的非金属催化剂对于乙炔氢氯化反应具有重要意义。首先,通过静态吸附实验筛选出最优吸附碳材料,利用两种等温吸附模型对椰壳炭吸附中性红过程进行拟合,发现Langmuir模型与实验值的拟合度更高,吸附过程自发吸热,以单层吸附为主;对吸附动力学研究发现吸附过程符合二级动力学模型,分为瞬时外表面吸附、颗粒内扩散和吸附平衡三个阶段。探究不同操作条件下的动态吸附实验,发现活性炭吸附柱的吸附能力随着床层高度的增加而增大,随着进料流速的增加而减小,采用了Thomas模型和Yoon-Nelson模型对于穿透曲线进行拟合具有较好的预测结果。然后,将吸附中性红后的椰壳炭通过简单焙烧制备出非金属催化剂用于乙炔氢氯化反应。在反应温度220 ^oC,GHSV（C₂H₂）=30 h^-1,V_HCl/V_C2H2=1.2条件下最优催化剂3NR/4CAC的乙炔转化率达97.9%,48 h反应后维持在96.2%。氮气吸脱附实验结合Reax FF分子动力学模拟表明催化剂表面由于中性红热聚合产生了一种新的多孔材料,催化剂的介孔率明显提升;TEM和Raman分析表明氮掺杂后催化剂石墨化程度降低、缺陷结构增多。Reax FF分子动力学模拟焙烧发现氮掺杂过程中吡啶氮优先形成,数量上占据主导地位,与XPS结果一致;吡啶氮的形成过程中,中性红中氨基氮比其他氮源更容易掺杂进入活性炭骨架,同时给出一个典型的氨基氮掺杂形成吡啶氮的路径。密度泛函理论（DFT）计算结果表明,染料氮掺杂碳基催化剂中吡啶氮和吡咯氮是乙炔氢氯化反应的活性位点,而反应能垒最低的吡啶氮是起到主要作用。