高比表面积活性炭是一种极具潜力的吸附材料，在气体燃料的吸附存储、吸附分离、催化过程、双电层电容器等诸多方面表现出巨大的应用前景。以KOH 活化为代表的化学活化法可以得到比表面积超过3000m2/g的活性炭，但是大量化学试剂的使用，不仅造成设备的腐蚀，还使后续处理工艺复杂化。活化后活性炭需要进行酸洗和水洗，洗涤过程产生的大量废水需要经过复杂的处理工艺后，才能达到环保排放的要求。这些都大大提高了活性炭的制备成本。与化学活化法相比，物理活化法的生产工艺简单、清洁，不存在设备腐蚀和环境污染的问题，如无特殊需要，活性炭不需要清洗，可直接使用，已经得到越来越多的关注。但是物理活化的活化速率低、能耗高、产率偏低。如何有效降低制备成本已成为开发物理活化工艺的关键。水蒸气活化的速度相对较快，但是一般很难得到比表面积超过2000m2/g的活性炭。CO2活化，可以制备出高比表面积的活性炭，但是需要几十，甚至上百小时的活化时间。 佰科牌椰壳活性炭所选用的椰壳是农林产业的副产品，在我国海南、广东一带产量很大，它具有优质的天然结构，利于发达微孔结构的形成，并且制成的炭灰分低、强度高，是制备活性炭的好材料。佰科活性炭厂选用椰壳炭为原料，将水蒸气和CO2两种活化剂结合起来使用，在较短的活化时间内制备出了高比表面积椰壳活性炭。
活化分为两阶段：第一阶段，活化剂中水蒸气为主，以较快速度活化，在较短时间内使炭化料具有一定微孔结构；第二阶段，减少水蒸气的用量，增大CO2的用量，进一步开拓和丰富活性炭微孔体系，保持适宜活化速度，并尽量减少微孔壁面烧失。研究表明900摄氏度是最适宜的活化温度。
第一阶段少化过程中同时采用了水蒸气和CO2两种活化剂。由于水蒸气的反应速度很快，而CO2与炭材料的反应比较温和，因此在活化的第一阶段，活化剂中水蒸气的含量较高，这样可以保持较高的反应速度，在较短时间内使炭材料具有一定的微孔结构.第二阶段活化，尽管第一阶段活化速度比较快，但其比表面积的提高是以损失活性炭产率为代价的。因此，在第二阶段，调整活化剂的配比，减少水蒸气，增加CO2的含量。
高比表面积活性炭在CO2的吸附存储与回收、天然气吸附存储等方面都有很好的应用前景。
近年来，在汽油与有机溶剂回收、天然气贮存、双层电容器电极及催化剂载体研制中，发现使用普通的活性炭，品质欠优，效果不能令人满意，所以许多公司及专家都从开发新的活化方法着手提高活性炭的品质，特别是微孔(20nm以下)发达、大孔(50nm以上)尽量少的活性炭。试验研究的活化方法基本上分二大类：一类是木质纤维素原料以氯化锌、磷酸为活化剂制备气相吸附的颗粒活性炭；另一类是以氢氧化钾为活化剂制备粉状活性炭。 1、用氯化锌活化剂制备颗粒活性炭
日本武田药品工业株式会社在这方面做了大量工作，并取得多项专利。其主要成果：木粉(于燥)1.3kg与50％的氯化锌溶液2.6kg混合，缓缓加热到100℃以上，蒸去水分，再加热到130℃，物料塑化，挤压成型(直径30mm，厚4mm 或直径6mm，长3mm)，而后在600℃活化3h。按常规方法后处理，筛选10～28目颗粒炭，破碎炭收得率60％～73％，表观密度330～440g／L，丁烷活性16.1g ／100mL，丁烷工作容量8.9g／100mL，环已烷活性40.5％，甲基丁酮活性58.8％，
庚烷活性45.9％，二甲苯活性59.6％。用椰子壳为原料制得活性炭的丁烷活性16.6g／100mL，丁烷工作容量12．3g／100mL，比表面积1466m2／g。我国一项发明专利提出木屑与氯化锌溶液混合研碾，塑化成型，活化而成汽油蒸气回收用颗粒活性炭。
2 、用磷酸活化剂制备气相吸附颗粒活性炭
美国Westvaco公司从实验室工艺到工业生产设备进行磷酸法木质纤维素原料制备气相吸附的颗粒活性炭试验研究，率先以NUCHAR BAX与NUCHAR WV―A品名的商品投放市场。基本方法为: 湿木屑(含水46％)与85％的浓磷酸以1：1.6 (按干木屑与纯磷酸计)的比例混合，在温度80--95℃搅拌10～30min，然后将物料摊在玻璃盘上(厚10～15 mm)，送进烘箱在温度90--100℃烘36～60h，让物料干燥塑化再经锤式粉碎机打细，造粒机造粒与致密化，在温度100℃烘烤36h，按常规方法后处理，筛选得成品，丁烷活性68～70g／100mL，丁烷工作容量16～18g／100mL，表观密度0.28～0.30g／mL。
磷酸法本质纤维素原料制的颗粒活性炭的机械强度始终不够理想，因此只能用于气相吸附，为了进一步提高颗粒活性炭的强度，一项专利提出：将成品活性炭，经磨粉、加水与14％的膨润土捏和成型，焙烧而成，机械强度89％，表观密度0.34g／mL，丁烷工作容量10．5g／100mL. 另一项专利提出：木质活性炭磨粉与水、天然树脂或合成树脂有机粘结剂混合、挤压成型、烘干、焙烧制成高强度的颗粒活性炭，经磨损试验，每100mL颗粒活性炭每分钟只产生0.256～0.06mg粉末。
为了提高磷酸法木质颗粒活性炭的机械强度，我国学者提出2项专利方法。一项由贺德留、马文辉发明：果核壳原料粉碎成20～40目，用浓度20％～50％磷酸在60～100℃浸泡渗透，在120―160℃干燥炭化，再经活化而制得颗粒活性炭，强度80％，碘值950mg／g。另一项由胡福昌发明：粒崖不超过30mm的粗粒果核壳以50％～85％浓磷酸溶液在25～130℃温度下处理，使其润胀、膨化, 然后在160―250℃温度下炭化，再在400--600℃温度下活化，按常法后处理，筛选得成品，最高孔容1．6mL／g，最大比表面积2500m2／g，而且中孔占总孔容40％～60％。炭化
木屑用磷酸法生产颗粒活性炭的设备比较复杂，为了克服物料的粘结性，保持物料呈颗粒状态，并达到规模生产，美国一项专利提出用回转炉活化设备，不采用常用的括刀法、链条括刀法、返回部分活化物料的防粘结措施，而是独特设计气体吹扫法，在回转炉内设置2支与回转炉等长的平行布气管与排气管。布气管上的布气孔正向物料吹扫气体，废气(包括吹扫气体与物料干燥、炭活化产生的气体)经与布气孔相对应的排气管上的排气孔进入排气管而排出炉外。回转炉的第1段与第2段都用燃烧气吹扫，
第3段用空气与燃烧气的混合气体吹扫，防止物料过度氧化。
3、用氢氧化钾活化剂制备高比表面积活性炭
美国AMOCO公司在煤、石油焦粉料中添加氢氧化钾粉末，混合加热活化制得2500m2／g的比表面积活性炭，日本大阪煤气公司用中间相微珠炭，经氢氧化钾活化制得4000 m2／g高比表面积活性炭, 日本关西热化学株式会社从椰子壳炭粉，经氢氧化钾活化制的活性炭比表面积2700 m2／g, 亚甲基蓝吸附量510～860mg/g，碘吸附量1200―2400mg／g，从豆腐渣经氢氧化钠活化制得的活性炭比表面积也达2000 m2／g。
我国学者郭幼庭从水解木质素经氢氧化钾活化制得亚甲蓝脱力32mL的
活性炭。杨骏等人以沥青中间相为原料用氢氧化钾粉末混合活化得活性炭比表面积2400 m2／g。乔文明等人以氧化沥青为原料经氢氧化钾活化得比表面积3000 m2／g的活性炭。刘海燕等人以石油焦为原料，经氢氧化钾活化得比表面积3000 m2／g的活性炭。刘洪波等人以石油焦经氢氧化钾活化得比表面积3250m2／g、亚甲蓝值850mg／g、碘值2700mg／g的活性炭。
用氢氧化钾活化制备的活性炭都是粉状活性炭，它的应用范围受到限制。在天然气贮存中，必须将高比表面积活性炭粉粘结压缩成型。美国Adunson公司在活性炭粉中添加60％的酚醛树脂压缩成型。日
本大阪煤气公司在活性炭粉中添加48％酚醛树脂压缩成型。我国刘海燕等人用38％沥青粘结剂制得炭块，经800℃炭化和水蒸气活化制得高比表面积活性炭在299k，3.5mpa下，对甲烷的体积吸量达170v/v；5.5mpa下，达237v／v。
氢氧化钾活化法，因其强烈腐蚀性, 其生产设备开发难度很大，多数都采取保密措施，很少看到公开的文献。日本、美国已经实现工业化生产，但他们也只发表少数几项发明专利。有几项专利提出用外热式回转活化炉，回转炉有单段式，也有二段、三段式，没有密封装置，金属钾蒸汽与氢气、空气接触会引起爆炸危险。有的专利提出外热式纵管活化炉；有的专利提出间歇式活化炉、有几项专利提出推进式隧道活化炉，其中最完善的应为日本关西热化学株式会上川雅弘等人发明的装置：由原料供给部、入口氮气置换室；髓道炉、冷却段、注水室、出口氮气置换室、反应混合物排出部，容器移动线路及水封手段，氢气排出与焚烧部等构成。整个系统保持正压(980Pa)防止空气渗人，与氢气混合爆炸。全部操作都采用程序控制。
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