与常规活性炭相比,分级孔球形多孔炭具有粒径及堆积密度均匀、孔径分布易控、球形度好、表面光滑、机械强度高、吸脱附速度快以及良好的生理相容性等一系列优点,有望应用于气体吸附、催化、电化学等工业领域。但是多孔炭的发展受到了成本高、强度低以及可加工性差的制约。因此以聚丙烯腈为碳源,采用溶剂诱导相分离法制备了毫米级球形分级孔炭,这种多孔炭具有富氮、分级孔结构、高强度、粒径均匀等特点;在此基础上,初步探索了研究球形分级孔炭在在CO₂吸附、NO_x脱除等环境保护方面的应用,主要结论如下:（1）球形分级孔炭的制备研究。以聚丙烯腈（PAN）为原料,采用溶剂诱导相分离法成功制备了毫米级球形分级孔炭。研究了聚丙烯腈分量、PAN原液的浓度、原液滴落成球高度、凝固浴的组成及温度、成球后在凝固浴中保持的时间、预氧化和炭化活化条件等因素对最终炭球的形貌和性能的影响。结果表明,当选择重均分子量为85000聚丙烯腈、PAN原液浓度为15 wt%、滴落高度为20 cm、凝固温度为25℃、凝固浴组成为体积比7:3的乙醇与水的混合溶液时,最终得到的毫米级球形分级孔炭具有最佳的形貌及性能,炭化球具有43 N的机械强度。此外,在PAN液中加入CNTs进行强度改性,结果显示CNTs的引入有利于球形分级孔炭强度的提高。（2）球形分级孔炭对于CO₂吸附性能研究。基于所制的聚丙烯腈基球形炭具有规整的球形形貌、优异的流动性、高强度的力学性能、较大的比表面积和富氮的化学结构,因此,研究了球形分级孔炭在0℃和25℃条件下的CO₂吸附性能,结果表明CO₂吸附量随着样品活化时间的延长而增加,样品MMCBs-3显示出最大吸附量4.1mmolg-1。与类似的多孔炭吸附剂相比,球形分级孔炭具有单位比表面积C02吸附量较大的优势。（3）球形分级孔炭对于NO的低温催化氧化性能以及担载尿素后对NO_x低温选择性催化还原行为研究。所制样品具有催化氧化的微孔活性位点以及较大的大孔孔容,显示出了良好的NO低温催化氧化性能,稳定转化率达到80%。同时研究发现,NO转化率随着微孔比表面积的增大而升高,提高MMCBs上的尿素担载量可以有效延长NO_x的脱除时间,担载50 wt%的MMCBs-3具有稳定的催化氧化平台,NO_x脱除率达到86%可稳定维持24h。与其他担载尿素的活性炭相比,所制的球形多孔炭具有高尿素担载量、高稳定转化率以及较长的转化时间等优势。因此,所制的球形分级孔炭在脱硝领域具有潜在的应用前景。