作为一种新型高性能聚合物薄膜材料,聚酰亚胺(PI)薄膜在航空航天、军工、电子、环境保护和新能源等诸多领域中广泛应用,随着我国PI膜产能的逐年提高,其生产过程中产生大量的边角余料的处理和利用已经成为亟需解决的问题之一。目前主要处理方法如碱降解、焚烧和掩埋,既浪费资源,又有可能对环境造成二次污染。为了实现PI薄膜边角料的资源化利用,变废为宝,本文以PI薄膜炭化料为前体,采用物理活化和KOH化学活化法将其制备成高比表活性炭并研究了其电化学性能。采用吸附值测试、氮吸附、XRD和XPS对所得活性炭的吸附性能、孔道结构和表面性能进行表征;研究了制备方法及其相应的活化工艺参数对活性炭吸附性能及孔结构的影响,优选了工艺条件,并探讨了PI薄膜制备高表面活性炭的活化机理;研究了活性炭的孔结构、表面化学及制备方法对其电化学性能影响。得到如下主要研究结果:(1)活化工艺对活性炭的吸附、孔结构和表面性能影响显著。延长物理活化时间或增加KOH活化碱炭比均可以明显增强活性炭对碘、苯和亚甲基蓝分子的吸附性能,显著提高其比表面积并且丰富其表面含氧官能团。无论采用物理组合活化或KOH化学活化均可以制备出具有发达孔隙结构的高比面活性炭,其比表面积均可达到2800m2/g以上,总孔容在1.4cm3/g左右。采用不同的活化方法制备得到的活性炭的孔结构及表面结构有所差异:通过物理活化制得的活性炭孔径分布较宽,表面含氮官能团较多;与之相比,KOH活化制得的活性炭孔径分布集中,表面氮含量急剧减少。(2)活性炭结构对其电化学性能有显著影响。活性炭的比电容随比表面积的增加而增加,但两者并非线性的关系,而和孔径分布、表面化学等有关系。两种活化方法所制备的活性炭均表现出良好的电化学性能。KOH活化所制得的活性炭具有更高比表面积、孔容积,相对集中的孔径分布以及有利于提高赝电容和亲水性含氧基团,因此KOH活化所得样品具有更高的电化学性能。物理活化法制备的活性炭的质量比电容可达237F/g,电容保持率为86%;KOH活化法制备的活性炭的质量比电容可高达482F/g,电容保持率为62%。