我国低阶煤储量丰富,但直接燃烧经济性较差,虽然热解技术可以实现其高效提质,但单独热解存在焦油中重质组分含量高的问题,不利于后续利用。生物质的氢碳比高,其掺混可促进焦油中大分子的分解,同时实现低阶煤与生物质资源的清洁利用。可通过对共热解得到的固体产品半焦进行改性处理,来制备吸附性能强、化学性质稳定的活性焦,用于气体污染物协同脱除、CO2捕集封存、土壤修复以及污水净化等领域。活性焦吸附性能受孔隙结构和表面官能团的影响,而这些又取决于制备原料及制备条件。本文以准东褐煤和杨树皮为原料,采用“一步活化法”,以CO2和水蒸气为活化剂,在水平高温管式炉上进行活性焦制备的实验,主要研究原料掺混比例、碳化及活化过程反应条件对产率、比表面积、孔隙结构、碘吸附值和表面官能团的影响。由于研究变量较多,首先通过碳化实验来为“一步活化法”活性焦的制备选择最优的碳化条件。碳化过程主要研究准东煤与杨树皮的掺混比例以及碳化温度对半焦产率及比表面积的影响。实验结果表明活性焦产率随温度的升高和杨树皮混合比例的增加而降低,比表面积则呈现相反趋势,最佳的碳化条件为准东褐煤与杨树皮掺混比例2:1,碳化温度6000C,该条件下制得的半焦的产率为62.24%,比表面积为196.56 m2/g,微孔比例达到90.83%。接着,以2:1的煤与生物质掺混比例,600℃的温度作为碳化条件,进行“一步法”活性焦制备活化过程的研究,探究了活化剂浓度、活化温度和活化时间对活性焦产率、碘吸附值、比表面积和孔隙结构的影响。通过对活化温度和时间的研究,综合考虑活性焦产率、比表面积、碘吸附值等因素,选择800℃为活化温度;单一活化剂时,选择90min作为活化时间,混合活化剂时,选择60min作为活化时间。在对活化剂影响的探究中,发现随活化剂浓度的增加,水蒸气和CO2分子与碳原子的反应速率加快,加剧了碳的烧蚀,进而造成活性焦产率的下降。单一水蒸气活化时,在30%浓度下,碘吸附值和比表面积均达到峰值,分别为1093.66mg/g和708.6 9m2/g;单一CO2活化时,活性焦的碘吸附值在100%浓度时取得最大值909.65mg/g,对应比表面积为667.7m2/g;两者混合活化时,活性焦碘吸附值在20%水蒸气与20%CO2混合活化时取得最大值911.83mg/g,比表面积SBET在10%水蒸气与40%CO2混合活化时取得最大值662.59m2/g。通过对比准东褐煤、杨树皮原料,以及制得活性焦的扫描电镜图和傅里叶红外图谱,对制备过程的孔隙形态和表面官能团演变及活化机理进行了分析。活化后,样品表面的-OH、C-H键减少,以挥发分形式释放;S-H键消失,说明S元素以H2S或SO2的形式释放,且含O官能团减少。CO2和水蒸气两种活化剂在活化过程中发挥不同作用,水蒸气主要为开孔和扩孔作用,增加孔径,促进中孔的形成,CO2则促进孔在深度上生长,主要发展微孔结构。