高比表面積活性炭是一種極具潛力的吸附材料，在氣體燃料的吸附存儲(chǔ)、吸附分離、催化過程、雙電層電容器等諸多方面表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。以KOH活化為代表的化學(xué)活化法可以得到比表面積超過3000m2/g的活性炭，但是大量化學(xué)試劑的使用，不僅造成設(shè)備的腐蝕，還使后續(xù)處理工藝復(fù)雜化?；罨蠡钚蕴啃枰M(jìn)行酸洗和水洗，洗滌過程產(chǎn)生的大量廢水需要經(jīng)過復(fù)雜的處理工藝后，才能達(dá)到環(huán)保排放的要求。這些都大大提高了活性炭的制備成本。與化學(xué)活化法相比，物理活化法的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、清潔，不存在設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染的問題，如無特殊需要，活性炭不需要清洗，可直接使用，已經(jīng)得到越來越多的關(guān)注。但是物理活化的活化速率低、能耗高、產(chǎn)率偏低。如何有效降低制備成本已成為開發(fā)物理活化工藝的關(guān)鍵。水蒸氣活化的速度相對(duì)較快，但是一般很難得到比表面積超過2000m2/g的活性炭。CO2活化，可以制備出高比表面積的活性炭，但是需要幾十，甚至上百小時(shí)的活化時(shí)間。
億洋椰殼活性炭所選用的椰殼是農(nóng)林產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品，在我國(guó)海南、廣東一帶產(chǎn)量很大，它具有優(yōu)質(zhì)的天然結(jié)構(gòu)，利于發(fā)達(dá)微孔結(jié)構(gòu)的形成，并且制成的炭灰分低、強(qiáng)度高，是制備活性炭的好材料。錦豪活性炭廠選用椰殼炭為原料，將水蒸氣和CO2兩種活化劑結(jié)合起來使用，在較短的活化時(shí)間內(nèi)制備出了高比表面積椰殼活性炭。
活化分為兩階段：第一階段，活化劑中水蒸氣為主，以較快速度活化，在較短時(shí)間內(nèi)使炭化料具有一定微孔結(jié)構(gòu)；第二階段，減少水蒸氣的用量，增大CO2的用量，進(jìn)一步開拓和豐富活性炭微孔體系，保持適宜活化速度，并盡量減少微孔壁面燒失。研究表明900攝氏度是最適宜的活化溫度。
第一階段少化過程中同時(shí)采用了水蒸氣和CO2兩種活化劑。由于水蒸氣的反應(yīng)速度很快，而CO2與炭材料的反應(yīng)比較溫和，因此在活化的第一階段，活化劑中水蒸氣的含量較高，這樣可以保持較高的反應(yīng)速度，在較短時(shí)間內(nèi)使炭材料具有一定的微孔結(jié)構(gòu).
第二階段活化
盡管第一階段活化速度比較快，但其比表面積的提高是以損失活性炭產(chǎn)率為代價(jià)的。因此，在第二階段，調(diào)整活化劑的配比，減少水蒸氣，增加CO2的含量。
高比表面積活性炭在CO2的吸附存儲(chǔ)與回收、天然氣吸附存儲(chǔ)等方面都有很好的應(yīng)用前景。
本研究采用的活化方法可以在較短的活化時(shí)間內(nèi)制備出高比表面積活性炭，總活化時(shí)間不超過20h，比表面積可以達(dá)到2800m2/g。與單一的CO2活化相比，活化時(shí)間大大縮短。第一階段的活化程度直接影響著第二階段活化時(shí)間和活性炭收率。第一階段的活化程度越高，得到高比表面積的活性炭(2800m2/g左右）需要的活化時(shí)間就越短，但活性炭的得率就會(huì)降低，應(yīng)當(dāng)綜合考慮活化時(shí)間和活性炭得率.
