活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附。
活性炭的物理吸附主要發生在活性炭去除液相和氣相中雜質的過程。活性炭的孔隙非常發達，這就提供了巨大的比表面積，從而能夠吸附雜質。正因為如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以產生強大的引力，從而達到將介質中的雜質吸引到孔徑中的目的。必須指出的是，這些被吸附的雜質的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑，這樣才可能保證雜質被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過不斷地改變原材料和活化條件來創造具有不同的孔徑結構的活性炭，從而適用于各種雜質吸收。例如山東廢氣治理廠家生產的VOCs治理專用活性炭調整了孔徑分布結構，提高介孔的占比，能夠增大活性炭的工作容量，提高吸附性，使用壽命長。
活性炭的化學反應常發生在活性炭的表面。活性炭不僅含碳，而且在其表面含有少量的化學結合、功能團形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內酯類等。這些表面上含有的氧化物或絡合物可以與被吸附的膚質發生化學反應，從而與被吸附物質結合聚集到活性炭的表面。
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