与传统的活性碳纤维和颗粒活性炭相比，球形活性炭具有填充均匀，流体阻力小，吸附效率高，耐磨损，机械强度高和生理相容性好等优点，在高级环保、化学防护、生物医学和能源储备等方面有广阔的应用前景，并且越来越受到重视。特别是中孔发达的球形活性炭，能够允许溶液中大的分子或离子进入活性炭孔道，对大分子吸附质有较快的扩散速率和良好的吸附性能，成为材料科学的研究热点之一。 论文以聚苯乙烯—二乙烯苯树脂为原料，采用二氧化碳活化制备出一系列不同孔结构的球形活性炭。考察了活化温度和活化时间两个重要因素对球形活性炭产率和孔体积、比表面积、孔分布等孔结构参数的影响。对球形活性炭孔结构、元素组成、表面化学、表面形态和微晶结构等进行了表征。研究发现提高活化温度或者延长活化时间，球形活性炭的产率降低。活化时间保持1 h，活化温度从700℃升至1000℃，活性炭的比表面积、微孔比表面积、总孔体积、微孔体积和中孔体积随之增加；温度进一步升至1100℃，比表面积、微孔比表面积、总孔体积、微孔体积和中孔体积都减少。活化温度低于1000℃制备的球形活性炭以微孔为主。活化温度保持1000℃，随着活化时间延长，比表面积、总孔体积和中孔体积不断增加；而微孔比表面积和微孔体积则随活化时间延长先增加后下降。分析结果表明球形活性炭SAC10是由杂乱无序的石墨微晶构成，具有发达的纳米孔结构。 通过在大孔强酸离子交换树脂D001上负载镁、锰、铁等二价金属离子，在800℃活化1 h制得球形保持完好的活性炭。热重分析结果显示负载二价金属离子比负载一价金属离子明显增强了离子交换树脂的热稳定性。制备的球形活性炭比表面积和孔体积比原料显著提高，球形活性炭SACMg的比表面积、总孔体积和中孔体积最大，分别达到1025 m2 g-1、0.781 cm3 g-1和0.510 cm3 g-1。球形活性炭SACMg、SACFe和SACMn的中孔率都比较高，分别达到65.3％、61.0％和59.8％。孔分布曲线显示出球形活性炭在30 nm和3.8 nm左右有两个中孔峰。以聚苯乙烯—二乙烯苯树脂为原料，采用氯化锌活化制备出中孔发达的球形活性炭。制备的球性活性炭都有超过54％的高产率，提高活化温度或者延长活化时间降低了球形活性炭的产率。活化时间保持2 h，在600℃到800℃范围提高活化温度，或者活化温度保持800℃，在1h到2h范围延长活化时间，球形活性炭的比表面积和孔体积随之增加；超过800℃的活化温度或者超过2 h的活化时间，导致比表面积和孔体积下降。制备的球形活性炭孔主要集中在10-50 nm中孔范围，中孔体积大于0.56 cm3g-1，中孔率高达80％左右。微观结构分析证实了球形活性炭SAC28具有发达的中孔结构。 以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂为原料，采用氯甲基化过程产生的废氯化锌作为活化剂，制备出一系列不同中孔含量的球形活性炭。球形活性炭的产率随活化温度提高或活化时间延长而下降，球形活性炭都具有超过65％的高产率。活化时间保持2 h，活化温度从600℃升至800℃，或者活化温度保持800℃，活化时间从1 h延长到2 h，活化反应不断加强加深，比表面积和孔体积随之增加。进一步提高活化温度或者延长活化时间，比表面积和孔体积下降。制备的球形活性炭既含有较多微孔，又含有明显3.8nm左右的中孔，中孔率为35.7％—43.6％。 以苯酚、双酚A和单宁酸三种分子尺寸不同的酚类化合物作为吸附质，通过单组分和双组分静态吸附实验，考察了球形活性炭对它们的吸附行为。与传统活性炭相比，制备的中孔球形活性炭对苯酚、双酚A和单宁酸有更优异的吸附性能。预负载双酚A显著降低球形活性炭SAC28对苯酚的吸附量，而预负载苯酚却没有对双酚A吸附产生显著影响。单宁酸吸附实验结果表明，中孔对大分子单宁酸的吸附起决定作用。