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随着化石原料的日益消耗，温室效应逐年加剧，人类赖以生存的碳源面临枯竭，生存环境逐渐恶化。因此，如何开发利用新碳源，并以固定碳的形式保存下来以减少二氧化碳排放，是当今科研工作者亟待解决的问题。在各种可再生能源和资源中，农林废弃料富含碳元素，具有种类多、分布广、产量大、可再生等特点，是制备新型能源和化学品的重要碳原料。本文以农林废弃料为原料，探讨一种简单可行的方法将生物质炭转化为高性能活性炭和高热值热解炭，不仅将废弃物中碳源以炭的形式固定下来，减少了二氧化碳排放，而且制备出高附加值产品，使废弃物得到高值化利用，变废为宝。1．橡胶木基活性炭的制备和性能研究以橡胶木加工废弃料为原料，采用氯化锌活化法，通过正交实验和单因素实验综合考察，研究了氯化锌溶液质量浓度、固液比、活化温度和时间、浸渍温度和时间对活性炭微观结构和吸附性能的影响，得到最佳条件为：氯化锌溶液质量浓度为40%，固液比为1:5，80℃下浸渍16h，550℃下活化60min。得到的活性炭比表面积为1905m2/g，总孔容为1.6431cm3/g，碘吸附值为1470cm3/g，产率为38.11%。并且通过对浸渍后的橡胶木进行热重分析，研究橡胶木废弃料活化反应的机理。2．桉木基活性炭的制备和性能研究以桉木加工废弃料为原料，采用氯化锌活化法，通过正交实验和单因素实验综合考察，研究了氯化锌溶液质量浓度、固液比、活化温度和时间、浸渍温度和时间对活性炭微观结构和吸附性能的影响，得到最佳条件为：氯化锌溶液质量浓度为50%，固液比为1:5，80℃下浸渍24h，550℃下活化60min。制得的活性炭比表面积为1641m2/g，总孔容为1.7580cm3/g，碘吸附值为1404cm3/g，产率为41.95%。3.农林废弃物制备颗粒燃料的研究以十二种农林废弃料挤压成型颗粒为原料，采用常规热解法进行热解实验研究，通过热重分析研究它们的热解特性。研究了原材料、热解温度和热解时间对固、液、气三种热解产物的产率和产物热值的影响。最佳热解条件为：热解温度600℃，热解时间30min。制得的热解炭最高热值为34.4887MJ/kg，相当于1.1781吨标准煤，与热解前颗粒原料比较，最高热值提升率达到174.97%；副产品液体产物最高热值为28.3676MJ/kg，最高的热值提升率达到155.35%。实验结果证明，热解法是一个利用自身能量将低能量密度的秸秆转化为高能量密度生物质炭的好方法，例如：将低密度的玉米秸秆粉碎热解后，可以制备成热值为26.9446MJ/kg的高密度生物质炭，作为能源代替化石资源是完全可行的。本论文通过一系列物理化学方法的研究，利用农林废弃料富碳、可再生等特点，制备出高性能生物质基活性炭和高热值生物质炭，充分利用了农林废弃料资源，回收和聚集了生物质能量，大规模产业化后，可以实现大气中二氧化碳的负增长。本研究为生物质高值化、资源化利用和减少温室气体排放等领域的深入研究开发奠定了基础，具有很好的经济、环保和社会效益。