活性炭吸附技術(shù)，是空氣凈化領(lǐng)域另一項比較常見(jiàn)的技術(shù)，專(zhuān)除大氣污染物里的有毒氣體，如苯、甲苯、甲醛、SO2、NO等，以及各種異味。

活性炭是一種由竹、木、果或煤等含碳的物質(zhì)，在經(jīng)過(guò)高溫炭化后再經(jīng)活化和漂洗烘干而成的黑色無(wú)定型粉末或顆粒狀。活性炭具有高度發(fā)達的孔隙結構，其孔徑大小分布很寬，從幾個(gè)納米的微孔到肉眼可見(jiàn)的大孔都有，孔的形狀也各式各樣，有毛細管狀、墨水瓶型、V型等，比表面積在600~2500m²/g之間。

這里有個(gè)概念——比表面積。比表面積主要對多孔固體物質(zhì)而言，是指多孔固體物質(zhì)單位質(zhì)量所具有的表面積，包括外表面積和內表面積，但由于固體物質(zhì)外表面積相對內表面積要小很多，基本可以忽略不計，因此比表面積通常指內表面積。

高度發(fā)達的孔隙結構，提供了足夠大的表面積，讓活性炭能夠與氣體（雜質(zhì)）充分接觸，從而賦予了它特有的超強吸附性能。

活性炭的吸附性能包括物理吸附和化學(xué)吸附，常溫下，以物理吸附為主。其中物理吸附，主要靠吸附劑（活性炭）和吸附質(zhì)（有害氣體）分子間的范德華力起作用，是個(gè)可逆過(guò)程，能暫時(shí)減少空氣中的污染但并不能徹底消除污染，當溫度高到一定程度時(shí)，被吸附的氣體部分會(huì )被再次釋放出來(lái)。這是活性炭的缺陷，但這又可以轉化為它的優(yōu)勢，當活性炭達到飽和后可用熱空氣或水蒸氣脫附，實(shí)現活性炭的循環(huán)使用。

雖然活性炭的物理吸附主要依靠范德華力起作用，但卻會(huì )因孔徑與氣體分子尺寸相差大小的不同，而出現不同吸附效果。當分子尺寸大于孔直徑，分子無(wú)法進(jìn)入孔內，故不起吸附作用；當分子直徑與孔直徑相當，這時(shí)吸附劑的捕捉能力是最強的，適用于濃度較為低時(shí)的吸附；當分子尺寸小于孔直徑，隨著(zhù)氣體分子的填充孔徑逐漸變小，孔內氣壓變低，更多的氣體分子被吸附進(jìn)來(lái)（這現象又叫毛細凝聚），這種情況下的吸附量是最大的；當分子尺寸遠小于孔直徑，被吸附的分子容易發(fā)生脫附，在氣體濃度較低時(shí)，這種情況下的吸附量小。所以，只有當活性炭的孔隙結構略大于有害氣體分子的直徑（過(guò)大或過(guò)小都不行），才易達到最佳的吸附效果。

活性炭的另一種吸附——化學(xué)吸附，則是依靠吸附劑表面與吸附質(zhì)分子間的化學(xué)鍵，其作用遠遠大于物理吸附的范德華力，一般為不可逆的過(guò)程。活性炭在制備的過(guò)程中，由于灰分和其它雜原子的存在，其基本結構發(fā)生了變化，變得不飽和，氧和其他雜原子在活化過(guò)程中與其形成各種官能團，不過(guò)對活性炭產(chǎn)生重要影響的化學(xué)官能團主要是含氧官能團和含氮官能團。活性炭表面的這些官能團與揮發(fā)性物質(zhì)的分子發(fā)生化學(xué)反應生成非揮發(fā)性的物質(zhì)，從而達到去除污染的效果。

發(fā)達的孔隙結構、巨大的比表面積和豐富的官能團，讓活性炭可以吸附空氣中的多種污染，而且使用也相當方便。但是，活性炭也存在著(zhù)一定的缺陷：活性炭容易飽和，隨著(zhù)吸附劑的消耗，吸附能力會(huì )變弱，使用一段時(shí)間后容易出現吸附效率變低甚至失去吸附功能。而且，吸附劑吸附空氣中的有機物，如不及時(shí)清理，可能會(huì )成為細菌滋生的場(chǎng)所，成為二次污染，不過(guò)頻繁的更換則易導致費用直線(xiàn)攀升。為克服活性炭的這些缺陷，人們開(kāi)始尋找辦法。對活性炭進(jìn)行改性就是其中一種。

所謂的活性炭改性即通過(guò)一定的方法如氧化、還原、負載雜原子和化合物等，使活性炭獲得更強的吸附能力和更大的孔容，即提升活性炭的物理吸附和化學(xué)吸附能力。

提高物理吸附性能，主要有通過(guò)物理方法或者化學(xué)方法來(lái)增加活性炭的比表面積、調節孔徑及分布，使活性炭的吸附表面結構發(fā)生改變，從而改變活性炭的物理吸附性能。

化學(xué)吸附性能的提高，則是通過(guò)改變活性炭吸附表面化學(xué)性質(zhì)來(lái)實(shí)現。也是借助物理或化學(xué)方法來(lái)改善活性炭吸附表面的官能團（增加數量和種類(lèi)，提高活性等），從而提高其與揮發(fā)性物質(zhì)的結合能力。

尋找新型原材料則是另一種解決方法。目前粉末狀的活性炭逐漸被活性炭纖維取代。活性炭纖維一般是用天然纖維或人造有機纖維等各種高分子纖維經(jīng)過(guò)炭化、活化處理而成，所得活性炭的比表面積為1000~3000m²/g，孔徑狹窄且均一，具有更高的吸附效率。據相關(guān)記載，活性炭纖維的吸附脫附能力為一般粒狀、粉末狀活性炭的400倍以上，壽命也更長(cháng)。不過(guò)，目前活性炭纖維的造價(jià)較高，制備工藝也還不成熟，所以暫未得到大范圍推廣。

當然，與其它吸附材料相結合也是不錯的辦法。這樣的復合型吸附材料，不僅可以增強吸附性能，也能減少制作的成本。