我国是烟草生产大国,每年有超过三百万吨的烟草产量,其中有一百多万吨废次烟草无法用做卷烟,其中大部分废次烟草被焚烧或抛弃,不仅对环境造成污染,还导致资源浪费。近年来,活性炭法烟气降害技术得到了广泛的应用,活性炭的需求量也日益增加,所以利用废次烟草制备活性炭是一种有效的变废为宝方法,然而活性炭生产成本较高,生物质焦与活性炭具有相似的性质,且生产成本较低,但吸附性能较低,目前有许多提高生物质焦吸附性能的改性方法,但这些改性方法成本同样较高。低温等离子体技术具有诸多改性有点,且成本低廉。因此,本文以废次烟草为原料制备烟草焦,利用低温等离子体对其改性,并应用于烟气降害研究。研究中先对四种不同产地和不同组织的烟梗和烟叶进行理化特性分析(工业分析、元素分析、XRF分析、热重分析和FTIR分析等),以确保本实验方法对烟草具有广泛适应性。研究发现,不同产地烟梗间或烟叶间的理化特性差别非常小,烟梗与烟叶之间略有不同,但同其它生物质相比,其可以忽略不计。为了研究热解条件对烟草焦吸附性能的影响,分别在400℃、600℃和800℃等不同热解温度下热解10 min、20 min和30 min等不同时间,制取烟草焦,并对其进行表面形貌、孔隙结构和表面化学组成测试分析。研究发现,与其他生物质焦不同,不同热解条件下制取烟草焦的比表面积几乎没有改进,其中600℃热解30min焦最大,为1.14m2/g,无法用作吸附剂,需研究烟草焦孔隙结构形成的影响机理,使其具有丰富的孔隙结构。烟草中Ca的含量较高,Ca对焦的孔隙结构形成具有重要影响,因此,通过研究不同存在形式Ca对烟草焦孔隙结构的影响,探讨影响烟草焦孔隙结构形成的机理。研究发现,烟草中的钙对焦表面的孔隙结构促进作用不大,外置Ca(NO3)2和CaCl2对焦表面的孔隙结构有显著的促进作用,并且与Ca浓度成正比,CaCl2的促进作用较强。然而Ca在热解中反应生成碳酸盐,使烟草焦表面丰富的孔隙几乎全部被堵塞,导致烟草焦的比表面积非常小,所以烟草焦需酸洗脱灰后才能用作吸附剂。采用辉光低温等离子体对800℃热解60 min烟草焦进行改性,分析了改性气氛和改性时间等对烟草焦吸附性能的影响,结果表明,低温等离子体改性使烟草焦比表面积减小和表面C=O、COOH和C=C等官能团增加,改性时间越久比表面积减小越多,而官能团含量先增加后减小。改性气氛对比表面积影响相对较小,但对表面官能团影响较大,氮气气氛下改性焦含量最多,其次是氧气,空气最少。分别通过在卷烟滤嘴中添加改性烟草焦的形式研究其对卷烟烟气中多环芳烃(PAHs)的脱除特性,和在模拟电厂排放烟气的固定床上研究其对Hg0脱除特性。结果表明,改性焦在滤嘴中的添加形式对PAHs的脱除有影响,在靠近烟气入口处脱除效果最好,在物理吸附和化学吸附共同作用下,大部分PAHs组分的脱除率随改性时间先增加后减小,改性10 min时最好,改性30 min后效率最低；氧气气氛下改性焦对PAHs的脱除优于空气下焦。烟草焦改性后脱汞率显著增加,在孔隙结构和含氧官能团的共同影响下,脱汞量随改性时间先增加后减小,改性5min时最好；改性气氛对Hg0脱除影响较明显,氮气气氛下改性焦的脱汞效果最好,氧气次之,空气较差。