球形多孔碳材料具有出色的比表面积、良好的稳定性、独特的形貌和易调节的几何尺寸等优势,在能源与环境领域获得了广泛的应用。传统方法制备的球形多孔碳材料往往粒径不均、单分散性差且形貌不可控,而液滴微流控技术为球形材料常用制备方法中存在的低规整度与重复性差等问题提供了一种新的解决方案。不同通道形式内液液两相流的对比分析结果表明,与T型通道微流控器件相比,同轴流型微通道在制备单分散液滴方面更具实操性优势。本文设计制造了兼具便捷性与通用性的同轴流型微流控器件,全部采用商用零件组装而成,即插即用。并针对研发的同轴流型微流控器件,推导了其稳定制备单分散性液滴的流量关系式,获得了两相流量极限参数,实现了尺寸均一的球形多孔碳前驱体的高效制备。基于热重分析结果,确定了前驱体的碳化工艺,试验研究了不同活化工艺对碳材料的比表面积、孔径分布等参数的影响规律,最终通过KOH活化获得了具有较高比表面积(1837m2/g)和高微孔比例(Vmicro/Vtotal=83.8%)的球形多孔碳材料。采用管式固定床对所制备球形多孔碳材料进行了CO2动态吸附实验,试验评价了不同进气体积流量和吸附压力下的吸附效果和吸附柱实际利用效率。此外,通过不同再生时长后吸附效果的对比分析,确定了本研究制备球形碳吸附剂的最佳真空再生时长为15min。