活性炭是一種多孔性的含炭物質(zhì), 它具有高度發(fā)達(dá)的孔隙構(gòu)造, 是一種極優(yōu)良的吸附劑, 每克活性炭的吸附面積更相當(dāng)于八個(gè)網(wǎng)球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力與化學(xué)性吸附力達(dá)成. 其組成物質(zhì)除了炭元素外,尚含有少量的氫,氮,氧及灰份,其結(jié)構(gòu)則為炭形成六環(huán)物堆積而成。 由于六環(huán)炭的不規(guī)則排列,造成了活性炭多微孔體積及高表面積的特性。
活性炭可由許多種含炭物質(zhì)制成,這些物質(zhì)包括木材,鋸屑,煤,焦炭,泥煤,木質(zhì)素,果核,硬果殼,蔗糖漿粕,骨,褐煤,石油殘?jiān)取Ｆ渲忻杭耙託ひ殉蔀橹圃旎钚蕴孔畛Ｓ玫脑瓰摇；钚蕴康闹圃旎旧戏譃閮蛇^(guò)程,第一過(guò)程包括脫水及炭化,將原料加熱,在170至600℃ 的溫度下干燥,并使原有的有機(jī)物大約80％炭化。第二過(guò)程是使炭化物活化,這是經(jīng)由用活化劑如水蒸汽與炭反應(yīng)來(lái)完成的,在吸熱反應(yīng)中主要產(chǎn)生由CO及H2組成的混合氣體,用以燃燒加熱炭化物至適當(dāng)?shù)臏囟龋?00至1000℃）,以燒除其中所有可分解的物質(zhì),由此產(chǎn)生發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)及巨大的比表面積,因而具有很強(qiáng)的吸附能力。
由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔徑。由椰殼制的活性炭具有最小的孔隙半徑。木質(zhì)活性炭一般具有最大的孔隙半徑,它們用於吸附較大的分子,并且?guī)缀鯇?zhuān)用于液相中。在都市給水處理領(lǐng)域中使用的第一種類(lèi)型之粒狀活性炭即是用木材制成的,稱(chēng)為木炭。煤質(zhì)活性炭的孔隙大小介於兩者之間。
在煤質(zhì)活性炭中,褐煤活性炭比無(wú)煙煤活性炭具有較多的過(guò)渡孔隙及較大的平均孔徑,因此能有效地除去水中大分子有機(jī)物。
一般在水處理中使用的活性炭,其表面積不一定過(guò)大,但是應(yīng)具有較多的過(guò)渡孔隙及較大的平均孔徑。日本市埸售一些液相用的活性炭具有以下特性：比表面積為850至1000m2/g,孔隙容積為0.88至1.5ｍl／g,平均孔隙半徑為40至50A。