本项目属于林产化学加工学科领域。我国是世界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，产品选择性吸附力差、孔结构不可控、高端产品仍依赖进口等问题。本项目利用果壳、竹木加工剩余物等原料，通过活性炭绿色制造技术中的科学问题和基本理论创新研究，独创和突破了热解自活化、水蒸气法梯级活化、磷酸法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装备，创制出大容量储能活性炭、高效碳基催化剂、油汽回收治理用活性炭等功能化新产品，实现了生物质资源高值化绿色加工利用，显著促进了活性炭行业技术进步和高端产品升级，有力支撑了环保、新能源、化工等重要领域的高质量发展。

主要内容：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孔结构新方法，阐明了超声波空化弥散效应及氧化作用对活性炭杂质脱除的机制，开发了表面氧化改性增强水系电解液浸润性新技术，创制出大容量长寿命储能活性炭，比电容量超过500 F/g，质量达到或超过国际同类产品；2.发明了木质原料热解自活化连续生产高性能颗粒活性炭关键技术。阐明了热解自活化成孔机理，改变了化学活化法使用高浓ZnCl₂、H₃PO₄、KOH等试剂的传统思维模式，提出了无需外加活化剂热解自活化制备微孔活性炭新方法，创新了催化热解自活化调控活性炭介孔结构及同步合成碳基催化剂新技术，开发出外热式正压连续活化回转装备，创制出高微孔率木质活性炭和高活性碳基催化剂，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组成以及细胞壁结构对活性炭孔结构形成的影响规律，创新了低灰分磷酸法活性炭制备新技术，研发了磷酸气相蒸发、液相回收等关键节点的磷酸消耗控制技术，开发了多段加热、分级控温工程化技术与装备，活性炭灰分从5%降低至2%以下，吨产品磷酸消耗量从200公斤降低到100公斤以下，节能20%，解决了酸耗、能耗、排放“三高”的发展痛点问题，实现磷酸法活性炭的高效绿色生产。

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157篇，SCI收录48篇；出版著作2部；授权发明专利22件，实用新型专利5件；制定标准6项，形成3项核心技术，填补3项国内空白；成果已成功应用与江苏、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，开发了20余种新产品；2016-2018年，生产活性炭近8万t，新增产值24.11亿元，新增利润4.06亿元，税收1.25亿元。创制开发的活性炭产品已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。