活性炭的结构特性依赖于前驱体的性质、原料的炭化、活化和化学的调整条件。

       选择合适的原料是影响活性炭性质的一个重要因素，活性炭可用各种类型的碳质材料来制备，来源非常广泛，大体可以分为以下几类：

       
       原料的选择一般以低灰分、高含碳量以及尽可能低的挥发分为最佳。较好的原料主要是煤（褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤）、木材、果壳。

       由于煤来源广泛、价格低廉、制备工艺相对简单而应用较多。煤的主要成分是碳，表面化学性质活泼，孔隙率高、比表面积大，其多孔结构有利于制成活性吸附材料。

       在以煤为原料制备活性炭的技术开发方面，德国、日本、美国、俄罗斯和中国已做了大量的研究工作，并取得了一定成果。

碳化法

       定义：将碳质原料置于惰性气氛中，以适当的热解条件得到碳化产品的方法。

       基本原理：基于加热过程中各基团、桥键、自由基和芳环等复杂的分解聚合反应，表现为碳化产物的孔隙发展、孔径的扩大和收缩。在碳化过程中，碳质原料中的热不稳定组分以挥发分形式脱出，从而在半焦上留下孔隙。

       适用情况：适用于高挥发分原料，是所有其他方法的基础。影响碳化过程的主要因素是升温速率、碳化温度与恒温时间。采用的升温速率一般在5~15℃/min，碳化温度多在500~1100℃，恒温时间为0.5~2h。

 

活化法

       定义：将碳质原料置于活性介质中加热平缓处理，以发展其孔径的方法。

       基本原理：基于碳质原料部分碳的烧失，使封闭的孔得以打开，从而使其孔隙结构得到发展，孔径大小达到所需要的范围。常用的活化剂有空气、CO2、水蒸气、H3PO4、KOH、NaOH等。工业实 践中多采用简便易得的水蒸气进行活化。

       适用情况：适用于气孔率较小且挥发分较低，或气孔率较高但孔径较小的碳质原料。

 

碳沉积

       定义：指在高温下通过烃类或高分子化合物的裂解，在多孔材料的孔道内积碳，以达到堵孔、调孔的作用。

       特点：其工艺复杂、操作条件严格、实际生产成本较高。碳沉积常分为气相(CVD)与液相沉积(LVD)。对于气相沉积过程，气体在反应炉中的浓度较均一，能有效地控制孔径，但不足之处是需外加沉积气源发生装置，还需调节流量，不利于操作；液相沉积对工艺要求较低，操作较容易。

 

热收缩法

       定义：即热缩聚法，是指碳质材料经碳化、活化后，在1000~1200℃的高温条件进一步热处理的过程，从而达到缩小孔径的目的。

 

其它方法

       还有一些制备活性炭的新工艺和方法，如等离子体法、卤化法、模板法、微波加热法等。

       实际生产活性炭的工艺过程中，为了获得性能优良的活性炭，通常将以上方法综合起来应用。