活性炭是一种黑色多孔固体炭。在早期，它是由木材、硬壳或动物骨经炭化和活化制成的，然后由煤经粉碎和成型制成，或经炭化和活化制成均匀的煤颗粒。主要有机成分为碳，含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500~1700m2/g之间，吸附性能强，是一种用途广泛的工业吸附剂。结构活性炭具有微晶结构。基本微晶的排列是完全不规则的。晶粒高度为9～12a(o);宽度(圆形截面的直径)约为20~23a(o)。由于高温处理，其尺寸通常会显著增大。通常，活性炭在活化过程中会产生微孔、过渡孔或大孔。微孔的有效半径小于20A(o);过渡孔的有效半径在20～1000A(o)范围内;大孔的有效半径一般在1000~100000A(o)之间。活性炭的主要性能是吸附，这与活性炭的孔结构有关。微孔的比表面积和比体积积很大。因此，微孔在很大程度上决定了活性炭的吸附能力。在固体活性炭表面，主要有两种吸附方式，即物理吸附和化学吸附。化学吸附是单层吸附，可以去除废水和废气中的极性污染物和一些金属离子。物理吸附可形成多分子层吸附，能有效吸附废水和废气中的有机污染物。当吸附剂与吸附剂表面接触时，物理吸附还是化学吸附取决于吸附剂的表面活性、吸附剂的性质、温度和其他因素。
除吸附能力外，工业活性炭还需要：①机械强度高，耐磨性好;②解吸所需能量小，易于再生;③其结构稳定，再生生产过程中碳损失小：首先在隔离空气条件下加热含碳材料，去除挥发物(水和部分焦油)，形成吸附容量小的大孔碳材料。为了获得大量微孔，碳材料需要进一步活化。活化方法包括气体或蒸汽氧化和化学处理。①蒸汽和气体活化常用的活化剂是二氧化碳和水蒸气。二氧化碳的活化过程在900℃左右进行;蒸汽的活化过程为850℃。在活化过程中，碳的燃烧损失百分比被称为燃烧损失率。在50%的点火率损失下，形成了优异的微孔炭;当失火率为50%~75%时，可获得多孔活性炭;当失火率超过75%时，可获得大孔活性炭。②化学活化法的活化剂为碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐等，可在高温下释放气体(如二氧化碳、氧气)，也可使用硝酸、硫酸、磷酸等酸性氧化剂。用浓缩氯化锌溶液处理碳材料的方法也得到了广泛应用。化学活化温度因活化剂而异，一般为200~650℃。化学活化过程的特征是浸渍系数，即无水活化剂与干燥含碳原料的质量比。开始时，随着浸渍系数的增大，炭的微孔结构发达，总孔体积增大。在高浸渍系数下，微孔体积减小，大孔发育。煤制碳质分子筛是一种碳质吸附剂，含有特殊开发的超微孔和细微孔(孔径<8A(o))。它可以用来分离空气中的氮和氧，并从含氢气体中回收氢。
用途活性炭主要用于以下方面：①气体净化。例如，使用活性炭从含有溶剂蒸汽的空气中回收溶剂;通过活性炭过滤对空气进行除臭;用于防毒面具和工业呼吸器，以防中毒。②气体分离。例如：从城市燃气中回收苯;从天然气中回收汽油、丙烷和丁烷;用于处理费托合成废气，回收烃类等。③液相吸附。例如，在制糖工业中，活性炭吸附法用于糖液脱色;化学工业中有机物的活性炭脱色;采用活性炭净化电镀液中的有机杂质，保证电镀表面质量，去除废水中的苯酚。④活性炭也可用作某些反应的催化剂或催化剂载体。例如，它被用作工业气体脱硫和光气生产的催化剂。更多活性炭相关问题请咨询我们。
