(1) 高品质半焦活性碳工艺设计：以半焦为原料，利用有机助剂发酵耦合高温催化活化技术，实现活性碳比表面积大幅提升，比表面积达到600-1000 m2/g，确保活性碳具有丰富的孔道结构和超强的吸附能力；介孔含量大幅提升（接近50%），机械强度大幅提升（压碎强度超过80 N/cm，球盘强度达到97%），疏水角达到120-150度，各项技术性能指标处于国内领先水平。基于此，开发干燥、破碎、筛分、炭化、发酵、压条、活化、疏水处理、密封包装为一体的高品质半焦基活性炭制备流程；

(2) 半焦活性碳关键设备设计与优化升级：针对半焦活性碳制备过程的关键活化过程设备，研发回转窑式分区控温节能环保型半焦活性碳智能装备，形成半焦活性碳工业炉，基于自密封连续进料与螺旋导流装置的开发，实现炉内炭原料与活化介质的高效掺混与输送；基于多区域智能控温系统和炉膛分区控温结构的设计，实现炉膛内废碳材料在不同区域的预热、活化、反应的精细化控制与实时监测，并进行其他工业设备的设计与研发，包括粉炭、活性碳拆包机、主燃烧系统、余热利用系统、烟气净化系统等。

本项目采用了水蒸气活化木质椰壳炭，工艺简单，所制备的活性炭具有高的比表面积，并且可实现550-1200m2/g之间精准调控，介孔率为40~60%，平均孔径在3-5nm之间，疏水角>130o。堆密度0.35g/cm3，压碎强度>90N/cm球盘强度>90%，市场售价2-3万元/吨。

新型活性碳吸附材料的宏量制备及吸脱附机理研究：传统活性碳制备工艺存在微孔含量高、可有效利用比表面积小，疏水性差，循环寿命短，吸附温升大及脱附难等问题，严重制约了其多领域的有效利用。本团队开发独特的有机发酵-过渡金属催化活化耦合技术，在保证低成本的基础上，实现高比表面积、高介孔率、强疏水性新型活性碳吸附材料的制备，深入研究有机发酵及催化活化过程机理及耦合作用机制，为其工业推广与转化提供了重要的理论与实验依据。