活性炭作為最廣譜、最有效的去除水中有機物的材料，具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學性能，能抵抗強酸強堿，能承受水浸、高溫高壓的影響，不易破碎。由于其比表面積大，吸附能力強，被廣泛應用于水處理的深度凈化過程中，作為去除有機物、顏色、味道和余氯改善味道的主要手段。

     活性炭是由碳源材料，如堅果殼，木材和煤。它可由下列工序之一生產(chǎn):

物理活化:前驅(qū)體利用氣體發(fā)展成活性炭。這通常是通過使用或結(jié)合以下過程之一:

    碳化:含碳物質(zhì)在600-900℃的溫度下，在沒有空氣的情況下進行熱解(通常在惰性氣體中，如氬氣或氮氣)。

    活化/氧化:原材料或碳化材料暴露于250℃以上的氧化環(huán)境(二氧化碳、氧氣或蒸汽)中，溫度通常在600-1200℃之間。

      活性炭的化學活化:先用磷酸或氫氧化鉀、氫氧化鈉或氯化鋅鹽等化學物質(zhì)浸漬，然后在450-900℃范圍內(nèi)碳化。認為炭化/活化過程與化學活化同時進行。在某些情況下，這種技術(shù)可能會有問題，因為，例如，鋅的微量殘留可能留在最終產(chǎn)品中。然而，活性炭的化學活化優(yōu)于物理活化，因為活化材料所需的溫度較低，所需時間較短。

     顆粒活性炭相對于粉末狀活性炭具有較大的粒徑，因此其外表面較小。因此，吸附劑的擴散是一個重要因素。因此，這些碳是所有氣體和蒸汽吸附的首選，因為它們的擴散速度更快。顆粒碳用于水處理、脫臭和分離流動系統(tǒng)的部件。

在物理上，活性炭通過范德華力或倫敦色散力與材料結(jié)合。

活性炭不能很好地與某些化學物質(zhì)結(jié)合，包括醇類、醇類、氨、強酸和強堿、金屬以及大多數(shù)無機物，如鋰、鈉、鐵、鉛、砷、氟和硼酸。活性炭確實能很好地吸收碘，事實上，碘值mg/g (ASTM D28標準方法試驗)被用作總表面積的指標。活性炭可作為各種化學物質(zhì)的底物，提高其吸附某些無機(和有機)化合物的能力，如硫化氫(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。這種性質(zhì)稱為化學吸附。

      一般來說，當活性炭的孔隙半徑是吸附體分子半徑的2 - 4倍時，最有利于吸附。與其他吸附劑相比，活性炭具有無限大的比表面積和異常豐富的微孔。一般來說，活性炭的比表面積高達500-1700 m~/g，這是活性炭吸附能力強、吸附能力大的主要原因。當然，相同炭量的活性炭與外表面相比，同一物質(zhì)的吸附能力有時是不同的，這與活性炭的內(nèi)孔布局和分散以及化學性質(zhì)的外觀有關(guān)。