蜂窩狀活性炭的制備一般可分為碳前驅(qū)體成型和后處理。其后處理的工序根據(jù)不同的制備條件而有所差異。根據(jù)其成型方法的不同，目前的制備方法大致可分為3類：涂載法、整體擠出成型法和溶膠-凝膠法。

（一）涂載法

涂載法是以蜂窩陶瓷作為載體，在上面涂載液態(tài)含碳物質(zhì)，經(jīng)干燥、炭化、活化等工序制備蜂窩狀活性炭。其具體的制備步驟主要分為兩步。

①制備蜂窩陶瓷。將制備陶瓷的材料和黏結(jié)劑混合均勻，加水捏合成可塑性較高的泥料，然后將該泥料經(jīng)過裝有蜂窩模具的擠出機擠出濕的蜂窩體，濕的蜂窩體經(jīng)過特殊的干燥處理，在保證其不出現(xiàn)裂紋的前提下使其含水率降低到一定范圍，后經(jīng)高溫煅燒得具有多孔結(jié)構(gòu)的蜂窩陶瓷。常用的制備蜂窩陶瓷的材料有堇青石、莫來石、鈦酸鋁、炭化硅、氧化鋯、氮化硅及堇青石-莫來石、堇青石-鈦酸鋁等復合基質(zhì)。堇青石等因為具有低的熱膨脹系數(shù)，保證了后續(xù)的涂敷炭質(zhì)后不發(fā)生炭質(zhì)因為熱膨脹而出現(xiàn)涂炭層出現(xiàn)裂紋。

②涂載含碳物質(zhì)。將已燒好的多孔蜂窩陶瓷浸入液相含碳材料中，如煤焦油、酚醛樹脂、聚乙烯、瀝青和各種含碳的高分子樹脂等，浸入一段時間后經(jīng)干燥、固化、炭化、活化等工序得到特殊蜂窩結(jié)構(gòu)的成型體。

涂載法制得的蜂窩狀活性炭繼承了蜂窩陶瓷強度高的優(yōu)點， 其吸附性能也比較好。以多孔陶瓷浸漬酚類或呋喃類樹脂、多聚糖的混合物作為碳前驅(qū)體，采用物理活化制得成型活性炭， 其比表面積為1450m²/g， 機械強度達到了16MPa。但由于受到蜂窩陶瓷材料空隙率的限制，含碳量很小。在蜂窩陶瓷上浸漬酚醛樹脂， 然后炭化、活化， 制得的成型體的含碳率僅為18wt%，其孔徑分布以微孔為主。

由于涂載法制得的蜂窩體是由陶瓷體骨架和含碳材料組成，耐磨性較差，在工業(yè)應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)炭質(zhì)涂層成片脫落，堵塞蜂窩載體的孔道，使壓力損失急劇升高等問題，因此，涂載法的應(yīng)用受到了很大的限制。但是，由于作為此類蜂窩狀活性炭骨架的多孔材料強度較高，孔隙較大，在反應(yīng)器中具有較低的壓降，因此該方法制備的蜂窩狀活性炭適合于用做擴散控制的化學反應(yīng)的催化劑載體。

（二）整體擠出成型法

整體擠出成型法是目前國內(nèi)外制備蜂窩結(jié)構(gòu)材料常用的一種方法。該方法和涂載法制備蜂窩陶瓷的制備過程大體相同。其制備方法主要是先將含碳前驅(qū)體、黏結(jié)劑和一些添加劑和水等混合均勻，經(jīng)煉泥、捏合、陳化后經(jīng)由蜂窩模具擠出成型，濕的蜂窩體再經(jīng)過干燥、炭化和活化等工序得到蜂窩狀活性炭。常用于整體擠出法制備蜂窩狀活性炭的含碳前驅(qū)體主要有活性炭的炭化料、活化料、酚醛樹脂、焦炭粉、煤等。

以煤粉為碳前驅(qū)體，煤焦油、甲基纖維素等為黏結(jié)劑，混勻后經(jīng)過擠出成型，再經(jīng)過干燥、炭化、水蒸氣活化，得到蜂窩狀活性炭，其比表面積可達804m²/g， 機械強度大于12MPa。該方法制備的活性炭由于其結(jié)構(gòu)可調(diào)性較好，并能靈活調(diào)控孔徑分布和機械強度，在工業(yè)應(yīng)用中使用較為廣泛。但是，低端產(chǎn)品耐磨性較差，機械強度不高，工業(yè)化應(yīng)用時可能發(fā)生反應(yīng)器底部塌陷而使反應(yīng)器需要整體重裝，并且粉化現(xiàn)象嚴重導致管道堵塞，這些都是有待解決的問題；優(yōu)良產(chǎn)品性能比較好，但其工序相對復雜，成本是普通粉末活性炭的幾十倍甚至上百倍，在一定程度上限制了其發(fā)展應(yīng)用。

根據(jù)擠出成型時所使用的原材料不同，蜂窩結(jié)構(gòu)活性炭的擠出成型工藝路線大致又可分為3種。

1.直接用炭質(zhì)前驅(qū)體進行成型，再經(jīng)過干燥、炭化和活化得蜂窩狀活性炭

該方法是先將炭質(zhì)前驅(qū)體進行成型，再經(jīng)干燥、炭化和活化等工序制備蜂窩狀活性炭。黏結(jié)劑的使用情況要根據(jù)不同的條件確定。

利用大同弱黏性煙煤為原料，以煤焦油、甲基纖維素為黏結(jié)劑，將原料與黏合劑混勻、捏合并通過壁厚為1mm、孔密度為50孔/平方英寸的鋼模具，得到完整的蜂窩體，再經(jīng)一定條件的炭化、活化處理，得到蜂窩狀活性炭，其比表面積達到了884m²/g， 機械強度大于13MPa。

以太西煤和趙各莊煤為原料， 通過改變兩種煤的比例，在只加水未加黏結(jié)劑的情況下，經(jīng)過混合、捏合后進行成型，成型體經(jīng)一定條件的炭化和水蒸氣活化后， 成功制備出機械強度達11.2MPa的蜂窩狀活性炭， 較大比表面積達到589m²/g。這種方法雖然沒有添加黏結(jié)劑，但是利用了黏結(jié)性的煤在熱解階段分解出的大量焦油，形成氣-液-固三相膠質(zhì)體，使煤粉互相黏結(jié)成塊，起到高溫黏結(jié)劑的作用。因此工業(yè)生產(chǎn)蜂窩狀活性炭時，可以考慮利用配煤法來減少黏結(jié)劑的添加量，降低成本。以煤為原料制備蜂窩狀活性炭具有原料來源廣，價格低廉等優(yōu)點。

機械強度是評價蜂窩狀活性炭性能中一個非常重要的因素，研究了煤種對蜂窩狀活性炭孔徑分布和機械性能之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)要制備出有利于孔隙發(fā)育和高機械強度的蜂窩狀活性炭，應(yīng)選用黏結(jié)性的煙煤為原料。但它沒有考慮黏結(jié)性的煙煤的高灰分對蜂窩狀活性炭性能的影響，因為一般的黏結(jié)性煤的灰分都比較高，如何控制產(chǎn)品的灰分或是如何使產(chǎn)品的灰分對其性能的影響較小化是有待解決的問題。

用這種方法制備蜂窩狀活性炭，若采用物理活化，活化過程將由胚炭的表層逐漸向內(nèi)部深入，如果活化時間不夠，難以深入到內(nèi)部，使得活性炭的比表面積較小，但機械強度高；如果活化時間較長，雖然蜂窩狀活性炭的比表面積增加了，但機械強度和耐磨性下降很多。從另一方面考慮，若采用化學活化，較易得到比表面積較高的蜂窩狀活性炭，但這種產(chǎn)品的水穩(wěn)定性較差，而且活化結(jié)束后需要經(jīng)過洗滌過程洗去活化劑，釋放出活性炭的孔結(jié)構(gòu)，但此過程往往會破壞蜂窩體的完整性。因此，這種制備蜂窩狀活性炭的方法需要在保證比表面積和機械強度之間找到一個契合點，仍需進行大量的研究。

2.以粉末狀活性炭經(jīng)過成型，干燥，再炭化和活化，得到蜂窩狀活性炭

由于粉末狀活性炭的碳原子平面層呈無規(guī)律的排列，形成特殊的“螺層狀結(jié)構(gòu)”，分子結(jié)構(gòu)單元中的側(cè)鏈和一些官能團已經(jīng)斷裂，使粉末狀活性炭的耐磨損度和耐壓強度都很差。要提高由其制成的蜂窩狀活性炭的機械強度，需要添加黏結(jié)劑，而黏結(jié)劑又會堵塞和破壞成型體的孔隙結(jié)構(gòu)，從這方面來看，黏結(jié)劑的種類和添加量至關(guān)重要，因此應(yīng)根據(jù)具體的用途選擇不同的黏結(jié)劑和添加量，使蜂窩結(jié)構(gòu)活性炭在機械強度和比表面積方面都達到較好的效果。

3.混合原料經(jīng)過成型、干燥、炭化、活化得到蜂窩狀活性炭

將幾種碳前驅(qū)體進行混合后加少量或不加黏結(jié)劑進行擠出蜂窩體，再經(jīng)炭化、活化處理制備蜂窩狀活性炭。該工藝相對復雜，但由于其原料來源選擇性廣，制備特種活性炭的可能性也較大，這方面在文獻中提到的很少，但很多特種活性炭的制備方法均采用多種原料混合使用的技術(shù)路線。

經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn)，制備煙氣脫硫蜂窩狀活性炭，這種工藝是行之有效的。因此，該方法具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（三）溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法制備蜂窩狀活性炭的步驟和涂載法很相似，主要分為以下幾步：

①凝膠模板的制備，常用的凝膠模板是二氧化硅模板，這種模板是通過相分離和凝膠過程處理制得的，用該方法制得的二氧化硅模板由于是由二氧化硅骨架以及納米級的孔結(jié)構(gòu)相互交聯(lián)而成，其孔徑分布主要集中在中孔（2~50nm）范圍內(nèi)，并且在一定的范圍內(nèi)可通過調(diào)整制備條件來控制中孔和大孔的比例，因此，它是制備優(yōu)良蜂窩狀活性炭的理想方法；

②將制備好的模板浸入含碳前驅(qū)體的酸性溶液中，浸漬一定的時間后將模板進行干燥，重新浸漬，直到孔隙浸滿為止得到炭胚體；

③將經(jīng)過干燥處理的炭胚體進行炭化處理，再用一定濃度的堿性溶液對二氧化硅骨架進行溶解，得到蜂窩狀成型活性炭。

該方法制備的蜂窩狀活性炭的工序復雜，成本高，工業(yè)化應(yīng)用的難度大，但由于其對工序的嚴格控制，對成型體骨架的控制，制備出的產(chǎn)品能根據(jù)某些需要滿足一些比較特別的應(yīng)用要求，所以它適用于制備優(yōu)良蜂窩結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。