活性炭具有发达的孔隙结构和超强的吸附能力,在气体净化、废水处理、溶剂回收、重金属回收、气体存储、双电层电容器等领域有着广泛的应用。采用氮、硫、磷、硼等对活性炭进行掺杂处理后,活性炭对二氧化碳的吸附选择性会显著提高。掺杂的方法主要包括原位掺杂和后处理法。其中,原位掺杂法是采用活化剂直接活化含杂原子的原材料,这种制备工艺非常简单,具有很好的开发前景。以聚（4-苯乙烯磺酸钠）为原材料,分别以磷酸、氯化锌和氢氧化钾为活化剂,采用原位掺杂法制备了CSP、CSZ和CSK三个系列的含硫活性炭,通过分析影响活化过程的主要因素,得到了适宜的制备条件。CSP活性炭适宜的制备条件为:活化温度800℃,磷酸浓度0.10mol/L,活化时间60min,经过磷酸活化后其比表面积最高可以达到884m²/g;CSZ活性炭适宜的制备条件为:氯化锌浓度1.00mol/L,活化时间60min,活化温度800℃,经过氯化锌活化后其比表面积最高可以达到880m²/g;CSK活性炭的比表面积最高,可以达到2088m²/g左右,其适宜的制备条件为:碱碳比4:1,活化时间180min,活化温度800℃。选取CSP、CSZ和CSK每个系列中具有代表性的样品进行低压单组份吸附实验,采用理想溶液模型计算活性炭样品的多组分吸附平衡,进而估算各个样品的吸附选择性。结果表明,S的掺入能够提高活性炭对CO₂/CH₄吸附选择性,含S量最高的CS吸附选择性最好,而且S元素的掺入量越高,特别是非氧化态（C-S-C）的硫含量越高,活性炭对CO₂的选择吸附性越好;掺硫活性炭对CH₄/N₂的吸附分离系数一般在2.0⁴.3范围变动,其主要是受孔隙结构影响。选取CSZ和CSK中,比表面积和孔体积都最高的活性炭进行高压吸附实验,结果表明:高压条件下Langmuir-Freundlich吸附模型比Langmuir模型能更准确地描述掺硫活性炭对CO₂、CH₄和N₂的吸附行为;CO₂、CH₄和N₂在掺硫活性炭上主要为物理吸附,其等量吸附热和极限吸附热均满足CO₂>CH₄>N₂。储气实验表明,CSK5负载水后,其吸附甲烷的能力提高了74%;介孔碳在添加水合物促进剂四氢呋喃后,二氧化碳水合物的生成压力从1.75MPa左右降低至0.25MPa左右,可用于二氧化碳的捕集分离过程,促进剂适宜的用量为6.7mol%。