我国是活性炭第一生产大国，但不是技术强国，仍存在活性炭生产过程消耗高、污染较大、产品选择性吸附差、孔结构不可控、高端产品仍依赖进口等问题。本项目以果壳、竹木加工剩余物等为原料，在创新研究活性炭绿色制造过程介孔结构调控核心理论问题基础上，突破了水蒸气梯级活化、热解自活化、磷酸法活性炭绿色制造等关键技术，创新集成开发了多段加热、分级控温工程化新技术和清洁生产设备，创制出大容量储能活性炭、高效活性炭催化剂、油汽回收用活性炭等功能化新产品。主要技术内容如下：

1.创新了木质原料梯级反应调控制备大容量储能活性炭关键技术。提出了无氧环境下水蒸气梯级活化定向调控介孔结构新方法，1-5 nm孔容达80%；开发出超声氧化深度除杂新技术，灰分含量低于0.1%；创新了次氯酸氧化修饰改性活性炭技术，活性炭表面对水系电解液的接触角降低至50o以下，显著增强了活性炭浸润水系电解液能力；创制出比电容量超过500 F/g的大容量长寿命储能活性炭。

2.发明了木质原料热解自活化制备高性能活性炭催化剂关键技术。阐明了热解自活化机理，提出了无需外加活化剂热解自活化制备活性炭新方法，创新了催化热解自活化调控活性炭介孔结构及同步合成活性炭催化剂新技术，介孔率超过60%；开发出外热式正压连续活化回转设备，产品得率提高20%；创制出高性能活性炭催化剂，醋酸乙烯合成催化转化率比德国巴斯夫同类催化剂提高4%。

3.开发了高性能木质磷酸法活性炭绿色制造关键技术。揭示了木质纤维原料磷酸活化机理，创制了磷酸热渗透、高温重整等孔结构调控方法，活性炭总孔容积大于2.0 cm3/g；揭示了磷酸法活性炭灰分形成机制，创新了调控活化气氛提高无机物灰分可溶性的新方法，活性炭灰分从7%降低至2%以下；研发了多段加热、分级控温的磷酸消耗控制新技术与设备，吨产品磷酸消耗量从200公斤降低到100公斤以下，节能20%。

本项目在国家自然科学基金、科技支撑计划、行业专项等项目的支持下，经过十三年针对活性炭行业“卡脖子”技术的攻关，开发出木质活性炭绿色制造与应用关键技术。发表论文147篇，SCI收录45篇；出版著作2部；授权发明专利23件，实用新型专利3件；制定标准3项，形成3项核心技术，填补3项国内空白；成果已成功应用于江苏、上海、福建等十多个省市的活性炭生产企业，建立15条生产线，活性炭产能达8万吨/年，开发了20余种新产品；近三年新增产值24.11亿元，新增利润4.06亿元，税收1.25亿元。创制的活性炭产品成功应用于国内环境治理、溶剂回收、能源储存、石油化纤、汽车等行业的龙头企业，显著促进了活性炭高端产品升级和行业技术进步，有力支撑了环保、新能源、化工等重要领域的高质量发展。