活性炭是一種多孔性固體材料，在眾多領域中廣泛應用，其中最重要的應用之一就是吸附。活性炭通過其豐富的微孔和介孔結構，能夠有效吸附氣體、液體或溶液中的有機物、無機物及其他雜質。
活性炭吸附的兩大機制
化學吸附
當分子中的原子或基團與活性炭表面的功能基團發生化學反應，形成化學鍵或離子鍵時，發生化學吸附。與物理吸附相比，化學吸附是一個不可逆的過程。活性炭表面的功能基團在這個過程中起到了化學反應催化劑的作用。化學吸附通常發生在大分子、高分子量的有機物質上。
物理吸附
當氣體或溶液中的分子通過物理力與活性炭表面發生相互作用，形成分子-表面吸附力時，發生物理吸附。這種吸附通常是可逆的，受溫度、壓力和分子間相互作用力等因素影響。物理吸附主要發生在小分子、低分子量的物質上。
活性炭吸附能力的來源
- 大表面積和孔容：活性炭的微孔和介孔結構提供了巨大的表面積和孔容，為吸附過程提供了大量的吸附位點。
- 活性位點：活性炭表面存在各種活性位點，如氧化還原位點、酸鹼位點等，這些位點能夠提供額外的吸附能力。
影響活性炭吸附性能的因素
活性炭的吸附性能與多個因素密切相關，包括：
- 孔結構特徵
- 表面化學性質
- 原料選用
- 製備工藝
通過調控這些因素，可以得到具有不同吸附能力和選擇性的活性炭材料，以滿足各種應用領域的需求。