我国氯乙烯单体的生产以电石法工艺为主,目前,该工艺产业化中采用的催化剂为活性炭负载的氯化汞催化剂。氯化汞是共价型化合物,分子间作用力为范德华力,非常容易挥发。而催化剂中氯化汞的挥发不仅会引起催化剂失活,还会造成严重的环境污染。虽然无汞催化剂已经引起了广泛的研究,但是在成本和性能还不能兼顾的情况下,很难获得大面积的推广。因此,在无汞催化技术尚未成熟的阶段,开发高稳定性的低汞催化剂成为电石法氯乙烯产业绿色可持续发展的关键。1.本文首先通过密度泛函理论（DFT）计算与实验对超稳低汞催化剂的稳定机理进行了系统的研究。研究发现碳氧双键旁边的碳缺陷位可和氯化汞分子形成较强的化学键,其结合能最高可达120-130 kJ/mol。化学吸附的存在极大地提高了该催化剂的热稳定性,从而减少了催化剂中氯化汞的挥发。首次从理论上分析了超稳低汞催化剂的稳定机制,为高活性和高稳定性的低汞催化剂开发提供了理论依据和参考。2.其次,采用一种简单的热处理方法制备了掺氮活性炭,考察了氮掺杂对活性炭负载氯化汞催化剂性能的影响。发现活性炭掺氮后可以显著提高低汞催化剂的催化活性。氮掺杂活性炭负载氯化汞得到的低汞催化剂在180 ^oC,1000 h^-1条件下,乙炔转化率可达76%以上。载体的氮含量越高,催化剂的活性也越高。3.最后,对吨级生产的低汞催化剂进行了综合性能评估,优化了反应条件。该催化剂的最适反应条件为140-160 ^oC,20-40 h^-1。催化剂在工业转化器使用时间在12000 h以上,展现出优异的乙炔氢氯化性能。计算吨PVC耗汞量为34.00g,达到了“中国聚氯乙烯生产汞削减及最小化示范项目”中的最高标准-C级标准。