活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。
活性炭的物理吸附主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程。活性炭的孔隙非常发达，这就提供了巨大的比表面积，从而能够吸附杂质。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。必须指出的是，这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径，这样才可能保证杂质被吸收到孔径中。这也就是为什么我们通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的活性炭，从而适用于各种杂质吸收。例如山东废气治理厂家生产的VOCs治理专用活性炭调整了孔径分布结构，提高介孔的占比，能够增大活性炭的工作容量，提高吸附性，使用寿命长。
活性炭的化学反应常发生在活性炭的表面。活性炭不仅含碳，而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢，例如羧基、羟基、酚类、内酯类等。这些表面上含有的氧化物或络合物可以与被吸附的肤质发生化学反应，从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。
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