我国是农业大国，每年农业生产中都会产生大量的废弃物，其中每年的秸秆废弃物达到9亿吨左右，这些秸秆的不合理利用会导致空气污染、土壤板结、化肥的低效利用。2018年中央一号文提出，推进有机肥替代化肥、畜禽粪污处理、农作物秸秆综合利用#8230;以推进乡村绿色发展,打造人与自然和谐共生发展新格局，实现碳氮的可持续性循环。而将这些低劣生物质通过裂解制备活性炭是一个行之有效的解决方法，但是普通的裂解制备出的活性炭功能单一，针对性不强，为此，对于特定的情况（例如气体吸附），我们需要制备出处理效率更好的功能化活性炭，那么在制备的过程中改性是必不可少的，通过裂解改性可以制备出我们需要的活性炭产品。

挥发性有机化合物（VOCs）具有臭味和毒性，由于工业的发展，VOCs排放量急剧增加，在中国，工业排放的VOC排放量自1980年以来平均每年增长8.5%。人为因素的部分越来越大，其影响越来越严重，因为几乎每个人的日常活动，如烹饪、绘画、吸烟、驾驶、建筑等都会导致VOCs的排放。VOC不仅对人体健康有害，对生态环境也有不利影响，它们在经过对流层清除过程后可以到达平流层，然后参加平流层光解造成臭氧层消耗和南极臭氧空洞形成。由于潜在的环境和人类健康风险，立法已经引入减少排放。

1、活性炭的性质及应用

活性炭通过碳化和活化过程由富含碳的材料如煤、泥炭、褐煤、石油沥青、木材、果壳等产生。这些不同类型的活性炭具有不同的物理和化学特性，所使用的改性方法依赖于PAC的质地和特性。椰壳基活性炭比煤基碳更硬，表面上有丰富的官能团。但是很少有报道集中在基于椰子的PAC改进疏水性VOC吸收的方面。本研究的目的是寻求合适的PAC改性方法来改善疏水性VOC吸附。基于椰壳的PAC用酸和碱改性，并且进行丙酮的吸附以评估吸附能力。通过SEM/EDAX，IR光谱和Boehm滴定分析原始和改性PAC的物化性质。由于其成本效益，优异的吸附能力以及酸/碱和热稳定性，使之成为最受欢迎的吸附剂之一。

生物炭在一定程度上可以减缓温室效应，由于高孔隙率，大表面积和可变表面组成等优异性能，生物炭具有出色的污染物吸附能力。生物炭不仅可以用于水污染处理，还可以用于土壤和沉积物处理。有研究表明生物炭的复合材料可以将铅固定在受污染的沉积物中。由于生物炭的功能有限，生物炭作为吸附剂的应用受到限制。因此，生物炭的功能化和改性使一个重要的课题。

到目前为止，吸附是实际应用中最常用的VOC处理方法之一，吸附剂的选择是VOC吸附技术最重要的一个方面，由于含碳材料表面积大，孔结构丰富，稳定性高，成本相对较低，具有很好的应用前景。而且，吸附在碳材料上的大部分VOC可以在各种条件下通过解吸过程再循环。

2、活性炭表面改性

比表面积，孔结构以及表面化学官能团是工程碳吸附剂的三个关键因素，其将直接决定它们在VOC吸附上的性能，对于任何吸附剂，大比表面积通常意味着优越的吸附性能，因为表面积为吸附过程提供了场所。

吸附可以是物理或化学过程。除了形态和结构以外，碳材料的表面化学官能团也可能是它们吸附VOC的原因。当吸附在碳表面上时，有机污染物的分子被吸附力强烈地捕获，这可以在小孔隙中增强。

活性炭的质地和表面化学是它们吸附能力的原因。碳的孔结构可以通过各种途径来控制，例如活化条件，前体和模板。表面化学官能团主要来自活化过程，热处理和化学后处理，可以通过物理，化学和电化学处理进行改性。在这些技术中，用酸或碱处理PAC是一种经济和流行的改性方法。Kim等人用各种酸或碱浸渍改性的活性炭。结果表明，用1wt％H₃PO₄处理的活性炭对苯和甲苯的吸附能力最大，这是一种有前景的控制低浓度挥发性有机物（VOC）排放的混合系统吸附剂。