活性炭內部具有晶體結構和孔隙結構，活性炭表面也有一定的化學結構?；钚蕴课叫阅懿粌H取決于活性炭的物理（孔隙）結構，而且還取決于活性炭表面的化學結構。在活性炭制備過程中，炭化階段形成的芳香片的邊緣化學鍵斷裂形成具有未成對電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有未飽和的化學鍵，能與諸如氧、氫、氮和硫等雜環(huán)原子反應形成不同的表面基團，這些表面基團的存在毫無疑問地影響到活性炭的吸附性能。X射線研究表明，這些雜環(huán)原子與碳原子結合在芳香片的邊緣，產生含氧、含氫和含氮表面化合物。當這些邊緣成為主要的吸附表面時，這些表面化合物就改變了活性炭的表面特征和表面性質?；钚蕴勘砻婊鶊F分為酸性、堿性和中性3種。酸性表面官能團有羰基、羧基、內酯基、羥基、醚、苯酚等，可促進活性炭對堿性物質的吸附；堿性表面官能團主要有吡喃酮（環(huán)酮）及其衍生物，可促進活性炭對酸性物質的吸附。[5]

化學活化法就是通過將各種含碳原料與化學藥品均勻地混合后，一定溫度下，經歷炭化、活化、回收化學藥品、漂洗、烘干等過程制備活性炭。磷酸、氯化鋅、氫氧化鉀、氫氧化鈉、硫酸、碳酸鉀、多聚磷酸和磷酸酯等都可作為活化試劑，盡管發(fā)生的化學反應不同，有些對原料有侵蝕、水解或脫水作用，有些起氧化作用，但這些化學藥品都可對原料的活化有一定的促進作用，其中常用的活化劑為磷酸、氯化鋅和氫氧化鉀?；瘜W活化法的活化原理還不十分清楚，一般認為化學活化劑具有侵蝕溶解纖維素的作用，并且能夠使原料中的碳氫化合物所含有的氫和氧分解脫離，以H2O、CH4等小分子形式逸出，從而產生大量孔隙。此外，化學活化劑能夠抑制焦油副產物的形成，避免焦油堵塞熱解過程中生成的細孔，從而可以提高活性炭的收率。[2]我國木質磷酸法粉狀活性炭已經實現了規(guī)?；⒆詣踊颓鍧嵒a，整體技術達到國際水平。[2]

ZnCl2在活化過程中使木質纖維原料發(fā)生脫氫反應并進一步芳構化，從而形成初步孔結構，水洗脫除氯化鋅后即形成孔隙結構。此外還有學者認為氯化鋅在炭化時形成新生炭沉積的骨架，當其被洗去之后，炭的表面便暴露出來，構成了具有吸附力的活性炭內表面。[2]氯化鋅活化工藝流程與磷酸活化法工藝基本相似。氯化鋅法活性炭由于其孔徑分布相對集中、吸附力強等特點，一直受到國內外市場的青睞，需求量逐年增加。[2]

物理法通常又稱氣體活化法，是將已炭化處理的原料在800～1000℃的高溫下與水蒸氣，煙道氣（水蒸氣、CO2、N2等的混合氣）、CO或空氣等活化氣體接觸，從而進行活化反應的過程。物理活化法的基本工藝過程主要包括炭化、活化、除雜、破碎（球磨）、精制等工藝，制備過程清潔，液相污染少。[2]在制備過程中，具有氧化性的高溫活化氣體無序碳原子及雜原子發(fā)生反應，使原來封閉的孔打開，進而基本微晶表面暴露，然后活化氣體與基本微晶表面上的碳原子繼續(xù)發(fā)生氧化反應，使孔隙不斷擴大。一些不穩(wěn)定的炭因氣化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物氣體，從而產生新的孔隙，同時焦油和未炭化物等也被除去，終得到活性炭產品?；钚蕴堪l(fā)達的比表面積則源自中孔、大孔孔容的增加，形成的大孔、中孔和微孔的相互連接貫通。由于物理法工藝流程相對簡單，產生的廢氣以CO2和水蒸氣為主，對環(huán)境污染較小，而且終得到的活性炭產品比表面積高、孔隙結構發(fā)達、應用范圍廣，因此世界范圍內的活性炭生產廠家中70%以上都采用物理法生產活性炭。炭活化過程中產生大量的余熱，可滿足原料烘干、余熱鍋爐制高溫蒸汽、產品的洗滌烘干等所需熱能。[2]

）微波輔助化學活化由于在活性炭制備過程中，傳統(tǒng)的爐膛加熱存在耗工、耗時且物料受熱不均的缺點，因此微波的引入可以實現物料內部均勻加熱，同時可方便地快速啟動和停止，耗時比傳統(tǒng)工藝短得多。因此，微波輔助化學活化可以顯著縮短生產時間，從而地提高生產效率，亦可降低環(huán)境污染。通常的磷酸法、氯化鋅法和氫氧化鉀活化法均可采用微波加熱，而且研究表明微波加熱法亦可得到的活性炭，尤其適用于KOH活化法制備超級電容活性炭。然而微波加熱制備活性炭仍處于實驗階段，主要原因是設備投資大，能耗高。[2]

金屬類催化劑在含碳原料表面可形成活性點，降低炭與水或CO2的反應活化能，從而降低活化溫度，提高反應速率，形成發(fā)達的孔隙，同時，金屬顆粒移動時也會產生孔道。催化劑在制備超級活性炭時可以降低活化溫度，大幅提高反應的速率，還可使制得的活性炭孔徑分布均勻。雖然催化活化法制備活性炭具有上述諸多優(yōu)勢，但反應速度過快可能會燒穿微孔壁面，從而破壞微孔結構。[2]