活性炭的特性及其吸附機理
1、活性炭的特性
活性炭是一種暗黑色含炭物質，具有發達的微孔構造和巨大的比表面積。它化學性質穩定,可耐強酸強堿，具有良好吸附性能，是多孔的疏水性吸附劑。活性炭較早用于制糖業，后來廣泛用于去除受污染水中的有機物和某些無機物。它幾乎可以用含有碳的任何物質做原材料來制造，其制備過程主要包括炭化和活化兩步：碳化也稱熱解，是在隔絕空氣的條件下對原材料加熱，一般溫度在600℃以下；活化是在有氧化劑的作用下，對碳化后的材料加熱，以生產活性炭產品。
2、活性炭的吸附機理
活性炭在制造過程中，其揮發性有機物被去除，晶格間生成空隙，形成許多形狀各異的細孔。其孔隙占活性炭總體積的70%~80%，每克活性炭的表面積可高達500~1700m2，但99.9%都在多孔結構的內部。活性炭的吸附能力即在于它具有這樣大的吸附面積。活性炭的孔隙大小分布很寬，從10-1nm到104nm以上，一般按孔徑大小分為微孔，過渡孔和大孔。在吸附過程中，決定活性炭吸附能力的是微孔結構。活性炭的全部比表面幾乎都是微孔構成的，粗孔和過渡孔只起著吸附通道作用，但它們的存在和分布在相當程度上影響了吸附和脫附速率。
研究表明：在吸附過程中發生溶質由溶劑向活性炭吸附劑表面的質量傳遞，推動力可以是溶質的疏水特性或溶質對吸附劑表面的親和性，或兩者均存在。在水處理中通過活性炭吸附而被去除的物質一般為兼有疏水基團與親水基團的有機化合物。溶質對吸附劑表面的親和力可分為兩類：一類是溶質在溶劑中的溶解度；另一類則是溶質與吸跗劑之間的范德華力、化學鍵力和靜電引力。
嚴格地說，活性炭吸附是一個很復雜的過程。它是利用活性炭的物理吸附、化學吸附、交換吸附以及氧化、催化氧化和還原等性能去除水中污染物的水處理方法。