1、研究背景 在1913年，Bergius和Specht[1]在250-310#176;C的温度范围内利用纤维素为原料进行水热炭化合成类似于煤的材料，揭示生物质形成天然煤的机理；后来，1920年，Berl，Schmidt和Fischer等人以纤维素和木质素为模型物质，研究了纤维素在很大温度范围内(200#8211;350#176;C)的水热作用反应；1950-1959年，Krevelen 和Krevelen van selms[2]，以模型物质详细探究水热炭化过程，表明天然生物质在水热炭化过程会同时发生很多复杂反应；1960-1969，Schumacher，Huntjens和van Krevelen[2]进一步通过模型反应来探究水热炭化机理，注意到由纤维素和葡萄糖的水热处理得到的固体产物具有相同的组成成分，这表明这两种物质的水解产物是相似的，关于这个过程，van Krevelen[2]提出了一个H / C与O / C的关系图来分析在这些物质的水热碳化过程中发生的化学转化；在2001年4月，Wang[3]利用水热炭化的方法合成出具有微纳结构球状或管状产品；在2006年，Titiri[4] 对水热炭化过程进一步研究，通过固体核磁来表征水热炭化材料的结构，推测反应机理，并开发出更多控制结构和形貌的水热方法。

2、活性炭制备工艺选择 2.1活化 2.1.1化学活化法 化学活化法是利用化学活化剂能够侵蚀溶解纤维素，并且使原料中的碳氢化合物所含有的氢和氧分解脱离，以 H2O、CH4等小分子形式逸出，从而产生大量孔隙。

同时化学活化剂能够抑制焦油副产物的形成，避免焦油堵塞热解过程中生成的细孔，从而可以提高活性炭的收率。

化学活化法包括磷酸活化法、氯化锌活化法、氢氧化钾活化法等。

2.1.2物理活化法 化学活化法是将已炭化处理的原料在800～1000℃的高温下与水蒸气、烟道气( 水蒸气、CO2、N2 等的混合气)、CO2或空气等活化气体接触，从而进行活化反应的过程。

物理法工艺流程相对简单，产生的废气以 CO2 和水蒸气为主，对环境污染较小，而且最终得到的活性炭产品比表面积高、孔隙结构发达、应用范围广。

2.2水热炭化 水热炭化是指在一个密闭的体系中，以碳水化合物或木质纤维素为原料，以水为反应媒介，在一定温度（130~250℃）及自生产的压力下，原料经过一系列复杂反应而转化成碳材料的过程。

[5] 2.3制活性炭方法比较与选择 化学活化与物理活化法相比，化学活化法对热解温度要求相对较低，活化时间相对缩短，可定性改良对某类吸附质的吸附性能，可显著提高产物的比表面积,是当前主流的活性炭制备方法之一[6-7]。

但化学活化法制备活性炭也有其局限性，如对设备腐蚀性较大、反应剩余物污染环境等，因此其应用受到一定的限制。

然而利用生物质材料制备活性炭不仅可以避免废弃物污染环境，实现资源的有效利用，而且还可以降低活性炭的制备成本。