活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭，將有機(jī)原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱，以減少非碳成分(此過程稱為炭化)，然后與氣體反應(yīng)，表面被侵蝕，產(chǎn)生微孔發(fā)達(dá)的結(jié)構(gòu) (此過程稱為活化)。由于活化的過程是一個(gè)微觀過程，即大量的分子碳化物表面侵蝕是點(diǎn)狀侵蝕 ，所以造成了活性炭表面具有無(wú)數(shù)細(xì)小孔隙。活性炭表面的微孔直徑大多在2～50nm之間，即使是少量的活性炭，也有巨大的表面積，每克活性炭的表面積為500~1500m2，活性炭的一切應(yīng)用，幾乎都基于活性炭的這一特點(diǎn)。 

　　活性炭?jī)?nèi)部具有晶體結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu)，活性炭表面也有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)。活性炭吸附性能不僅取決于活性炭的物理(孔隙)結(jié)構(gòu)，而且還取決于活性炭表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在活性炭制備過程中，炭化階段形成的芳香片的邊緣化學(xué)鍵斷裂形成具有未成對(duì)電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有未飽和的化學(xué)鍵，能與諸如氧、氫、氮和硫等雜環(huán)原子反應(yīng)形成不同的表面基團(tuán)，這些表面基團(tuán)的存在毫無(wú)疑問地影響到活性炭的吸附性能。X 射線研究表明，這些雜環(huán)原子與碳原子結(jié)合在芳香片的邊緣，產(chǎn)生含氧、含氫和含氮表面化合物。當(dāng)這些邊緣成為主要的吸附表面時(shí)，這些表面化合物就改變了活性炭的表面特征和表面性質(zhì)。活性炭表面基團(tuán)分為酸性、堿性和中性 3 種。酸性表面官能團(tuán)有羰基、羧基、內(nèi)酯基、羥基、醚、苯酚等，可促進(jìn)活性炭對(duì)堿性物質(zhì)的吸附;堿性表面官能團(tuán)主要有吡喃酮(環(huán)酮)及其衍生物，可促進(jìn)活性炭對(duì)酸性物質(zhì)的吸附。 

　　磷酸等酸性活化劑制備的活性炭表面以酸性基團(tuán)為主 ，對(duì)堿性物質(zhì)吸附較好;KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭表面以堿性基團(tuán)為主，適合于吸附酸性物質(zhì);而采用CO2、H2O等物理活化方法制備的活性炭表面官能團(tuán)總體呈中性。 

　　吸附機(jī)理

　　活性炭吸附是指利用活性炭的固體表面對(duì)水中的一種或多種物質(zhì)的吸附作用，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，顆粒越小，孔隙擴(kuò)散速度越快，活性炭的吸附能力就越強(qiáng)。

　　吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標(biāo)。吸附能力的大小是用吸附量來(lái)衡量的，吸附速度是指單位時(shí)間內(nèi)單位重量的吸附劑所吸附的量。在水處理中，吸附速度決定了吸附劑與污水的接觸時(shí)間。 、

　　中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將活性炭按照兩部分進(jìn)行分類：一部分按制造使用的主要原材料，另一部分按制造使用的原材料及對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品形狀組合分類。

　　活性炭按制造使用的主要原材料分為四類：煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)活性炭、合成材料活性炭和其他類活性炭。按制造使用主要原材料及對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品形狀組合分類分為16種類型。其中，煤質(zhì)活性炭分為：柱狀煤質(zhì)顆粒活性炭、 破碎煤質(zhì)顆粒活性炭、粉狀煤質(zhì)顆粒活性炭、球形煤質(zhì)顆粒活性炭。木質(zhì)顆粒活性炭分為：柱狀木質(zhì)顆粒活性炭、破碎狀木質(zhì)顆粒活性炭、粉狀木質(zhì)顆粒活性炭、球形木質(zhì)顆粒活性炭。合成材料活性炭分為：柱狀合成材料顆粒活性炭、破碎狀合成材料顆粒活性炭、粉狀合成材料顆粒活性炭、成形活性炭、球形合成材料顆粒活性炭、 布類合成材料活性炭(炭纖維布)、氈類合成材料活性炭(炭纖維氈)。其他類活性炭，指除上述三種類型活性炭外，由其他原材料(如煤瀝青、石油焦等)制備的活性炭，這類活性炭，在產(chǎn)品形狀分類中，暫列了瀝青基微球活性炭。?