活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的**材料，如煤、木材、果壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的。根据 IUPAC的定义，活性炭的孔隙的半径大小可分为：
大孔 半径 >20 000nm 过渡孔 半径 150 ～ 20 000nm 微孔 半径 < 150nm
活性炭的表面积主要是由微孔提供的，微孔的孔隙容积一般为 0.25 ～ 0.9vml/g, 孔隙数量约为 10 20 个 /g ，全部微孔表面积约为 500 ～ 1500m 2 /g, 通常以 BET 法计算。
活性炭从表观上分主要有两种：
粉状活性炭 : 粒度在 1-150 微米之间
粒状活性炭 : 有不定型颗粒状和挤压成型柱状颗粒两种，粒度在 0.5-4mm 之间
活性炭是如何发挥作用的呢？
活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。必须指出的是，这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径，这样才可可能保证杂质被吸收到孔径中。这也就是为什么我们通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的活性炭，从而适用于各种杂质吸收的应用。
除了物理吸附之外，化学反应也经常发生在活性炭的表面。活性炭不仅含碳，而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢，例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。取一个典型的例子：水处理过程中活性炭可以与水中的亚氯酸盐发生反应使亚氯酸盐变成氯离子形式，从而达到去除水中亚氯酸盐的目的，使水不再有令人反感的味道和气味。
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