挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,VOCs）作为最重要的大气污染物之一,吸引着国内外大量研究者探索高效、经济、可行的控制方案,吸附法因技术简单、高效易行等优势成为了控制VOCs的首选方法。活性炭具有价格低廉、性质稳定等优点,是VOCs工业化治理最常用的吸附剂,然而一般活性炭的比表面积和孔容通常很难实现对VOCs高效吸附和深度净化。超级活性炭因其巨大的比表面积和孔容等优势不仅可以弥补传统活性炭作为VOCs吸附剂的缺点,还在超级电容器,催化剂等领域有着广泛的应用前景。然而目前针对超级活性炭的制备,单一的物理活化法或工业上常用的磷酸活化法很难制得孔隙发达的超级活性炭,而使用KOH、Zn Cl2等活化剂或采用复杂的多步活化工艺存在巨大的安全风险并极大的增加了制备成本,所以此类技术尚处于试验探索阶段,严重阻碍了超级活性炭的产业发展。因此对可用于工业化生产的超级活性炭制备工艺和生产设备的研究和创新具有重要的社会意义和经济价值。本文以生物质椰壳为原料,创新性的提出了冲击式即无升温过程的加热活化方式,通过对冲击式物理活化法制备活性炭的研究发现,相比于常规慢速升温过程该方法能够大幅提高活性炭的比表面积和孔容,当活化时间为2h时,能将传统二氧化碳活化方法制得的微孔活性炭转变为中-微孔嵌套多尺度孔结构的超级活性炭。为了解决冲击式物理活化法产率过低的问题,提出了原料磷酸浸渍预处理后再进行冲击式物理活化的一步联合活化工艺,结果表明,该方法不但能够进一步提高超级活性炭的比表面积、孔容和苯吸附量,分别为2648 m~2/g,1.495 cm~3/g,1134 mg/g,而且产率由5.4%提高至10.5%,达到了传统物理活化法的产率水平。由于该工艺取消了制备过程中的升温过程,节省了大量的制备时间和能源,有利于实现连续性生产,利用该方法中一步活化和无升温过程的优势,设计了一体式可连续生产作业的生物质基超级活性炭生产设备,该设备极大的简化了生产工艺,大幅缩短了制备时间。为了进一步提高超级活性炭VOCs吸附性能和广谱吸附性,研究了不同磷酸浸渍比对活性炭理化结构的影响,研究发现,当浸渍比为3:1时,制得超级活性炭的比表面积和孔容达到最大,分别为2763 m~2/g,2.376 cm~3/g。这种同时具有高比表面和大孔容中-微孔嵌套多尺度孔结构的超级活性炭对四种不同分子直径的VOCs分子苯、甲醇、正己烷、环己烷在已有VOCs吸附研究中具有顶尖的的平衡吸附量,分别为1846.5,1777,1510,1766 mg/g,且具有良好的循环吸附性,是一种理想的广谱VOCs高效吸附剂。本文提出的热冲击式一步联合活化超级活性炭制备工艺方法具有节能、省时、高效等优势,制得的超级活性炭具有高比表面和大孔容中-微孔嵌套多尺度的孔结构,对VOCs具有优异的广谱吸附性能,针对该材料的制备工艺设计出的生产设备能够大幅提高生产效率,该制备方法的研究与创新对生物质基超级活性炭制备产业发展和日益严重的VOCs的污染防治都具有重要意义。