项目概况：

活性炭作为一种多孔材料，由于其具有发达的孔径结构和丰富的表面官能团，所以广泛应用于国民经济部门和人们的日常生活。活性炭不仅可用于液相脱色，上下水净化，气相吸附，溶剂回收，空气净化；还可用于催化剂的合成，作为贵金属催化剂的载体。寻求新原料制备高性能的活性炭具有重要的意义。

湿地植物在冬季出现枯萎的现象，若不及时收割，会导致基质阻塞和腐烂等问题。当前湿地植物秸秆大多通过焚烧和填埋的方式进行处理，利用率低且污染环境。本项目技术在研究过程中发现，湿地植物秸秆具有孔结构发达、碳含量高等特点，故采用湿地植物秸秆作为生产活性炭的原料，既能解决湿地植物秸秆利用率低、污染环境的问题，又能降低活性炭的生产成本，废物利用。

本技术采用新型的改性方法和活化方法：首先，采用表面改性的方法来提升活性炭的吸附性能；其次，采用原位改性的方法，节约成本，简化工艺，提升活性炭性能；再次，使用新型活化剂，实现一步法直接活化生产目标活性炭，使其具有特定孔径结构和官能团。

本项目技术制备出的新型活性炭，比表面积高，表面官能团丰富，对重金属、有毒有害有机污染物具有高效的吸附性能。以植物生物质为原料制备活性炭，过程简单，速度快，制备成本低，产品性能优异，具有良好的实用性能。

技术创新：

（1）采用湿地植物作为生产原料：收割枯萎的湿地植物作为生产活性炭的原料，不仅提高人工湿地的运行效率，保护环境；而且节约制炭成本，能够生产出性能优异的活性炭。

（2）采用表面改性方法：表面氧化法（通过添加硝酸或双氧水，使活性炭表面氧化），金属离子表面负载法（通过向活性炭负载铁、锰、铝等金属离子来实现负载），物理辅助改性法（通过超声波震动等手段来实现改性）等方法对活性炭进行改性，以提高活性炭性能。

（3）采用原位改性法：掺杂改性法（通过在活化剂中添加季戊四醇等手段改性）等方法对活性炭进行原位改性，节约时间，优化工艺，简化设备。

（4）使用新型活化剂：磷酸酯，硼酸锌，硅酸钾等新型活化剂的使用，来实现一步法直接活化生产目标活性炭，使其具备特定孔径结构和官能团。

技术优势：

（1）生产工艺简单，技术条件要求低，生产成本低；

（2）生产出的活性炭具有较大的比表面积（大于1000 m2/g）和丰富的表面官能团（大于4.0 mmol/g）；

（3）生产出活性炭性能优异，吸附碘值和吸附亚甲基蓝值相比当前市面上的活性炭提高50~70%。对重金属和有机污染的吸附效果提升40~60%。

市场前景：

近年来，全球活性炭消费量持续快速增长，发展潜力巨大。传统需求方面，预计2015年全球活性炭需求总量在600万吨左右，市场总额达到约100亿美元，国内贡献约50%的需求量；潜在需求方面，未来全球工业环保（重金属排放等）、家居/汽车环保（甲醛、异味等）、自来水净化、食品饮料精制等领域，将可能使得活性炭的需求出现爆发性增长。

本项目技术所生产出的湿地植物活性炭，不仅技术条件可以完全满足生活、生产的要求，其性能较当前市面上的活性炭有较大的提升，而且生产成本低廉，生产工艺简单，具有乐观的市场前景。