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贵州省煤层气储量丰富,居全国第二。由于赋存方式及开采方式的影响,使得贵州开采出的煤层气CH4浓度大体低于30%。这部分煤层气由于CH4浓度较低,难以被直接使用,通常采用排空的方式进行处理。这样的处理方式不仅是对资源的浪费,同时由于CH4的温室作用,也会带来严重的环境影响。为了对低浓度煤层气进行高效利用,必须对其中的CH4进行增浓富集。真空变压吸附分离技术（VPSA）由于其工艺简单、操作方便、设备造价低等特点,成为浓度煤层气CH4分离富集的极具潜力的技术,该技术的核心是吸附剂。传统活性炭材料由于具有较高的比表面积、较大的孔容、较好的机械/热稳定性,使其在气体分离领域得到广泛的应用,但其存在的微孔孔容较低、孔径分布杂乱等缺点,导致在低浓度煤层气CH4分离富集中表现较差。因此,针对传统活性炭材料的缺点,有必要开发微孔孔容高且孔径分布更为均一的新型碳材料吸附剂。本文以生物质（葡萄糖）作为原料,通过水热反应在温和的条件下制备得到碳材料前驱体HC,使用多种活化方式对碳材料前驱体进行活化处理,制备得到碳材料吸附剂,并用于低浓度煤层气CH4的分离富集中。结果如下:（1）通过对碳材料前驱体制备中水热反应条件及碳材料制备时焙烧条件的探究,得出:葡萄糖溶液浓度为1M,水热反应温度为190℃,水热反应时间为10h为最佳制备条件,前驱体产率为24.56%。焙烧温度为800℃,焙烧时间为1h,为碳材料制备的最佳焙烧条件,所制备的碳材料吸附剂GAC-800-1微孔容积为0.177cm3/g,在273K时对CH4吸附容量为1.78mmol/g。（2）以O2及CO2作为活化气体对碳材料前驱体进行活化。通过对O2及CO2浓度和通气时间的探究,得出:a.O2浓度4%,通气时间10min为O2活化的最佳条件,所制备的碳材料样品ACO-4-10总孔容积为0.550cm3/g,微孔容积占比54.55%,在273K下的CH4吸附量为2.562mmol/g,CH4/N2选择性为3.62;b.CO2浓度40%,通气时间60min为CO2活化的最佳条件,所制备的碳材料样品ACC-40-60,总孔容积为0.388cm3/g,微孔容积占比78.09%,在273K下的CH4吸附量为2.597mmol/g,CH4/N2选择性为4.23。（3）使用碱&KMnO4及碱化KMnO4溶液作为活化剂,通过物理混合和溶液浸渍的方式对碳材料前驱体进行活化,探究活化剂的种类对碳材料前驱体的活化效果。探究得出:a.前驱体与活化剂以物理方式混合活化研究中,KOH&KMnO4对碳材料前驱体拥有最佳的活化效果,制备的碳材料样品PACKM,总孔容为0.519cm3/g,微孔容积占比62.81%,在273K下的CH4吸附量为2.685mmol/g,CH4/N2选择性为5.07;b.使用碱化高锰酸钾溶液对前驱体进行预处理研究中,KOH碱化KMnO4溶液对碳材料前驱体拥有最佳的活化效果,所制备的碳材料吸附剂样品CACKM,总孔容积达0.601cm3/g,微孔占比达到86.19%,在273K下的CH4吸附量为3.339mmol/g,CH4/N2选择性为6.28,其CH4吸附容量超过目前绝大多数MOF及多孔碳材料,CH4/N2选择性也处于较高水平。