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在制备过程中，具有氧化性的高温活化气体无序碳原子及杂原子首先发生反应，使原来封闭的孔打开，进而基本微晶表面暴露，然后活化气体与基本微晶表面上的碳原子继续发生氧化反应，使孔隙不断扩大。一些不稳定的炭因气化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物气体，从而产生新的孔隙，同时焦油和未炭化物等也被除去，终得到活性炭产品。活性炭发达的比表面积则源自中孔、大孔孔容的增加，形成的大孔、中孔和微孔的相互连接贯通。由于物理法工艺流程相对简单，产生的废气以CO2和水蒸气为主，对环境污染较小，而且终得到的活性炭产品比表面积高、孔隙结构发达、应用范围广，因此世界范围内的活性炭生产厂家中70%以上都采用物理法生产活性炭。炭活化过程中产生大量的余热，可满足原料烘干、余热锅炉制高温蒸汽、产品的洗涤烘干等所需热能。 [2]
对于含油污染的工业废污水，比如油轮泄露造成的海水污染，工厂的油污废料等，都需要经过多级处理才能够达到标准。由于石油是有机物质，只有与之相容性很好的物质才能吸附并除去它，而活性炭的亲水性比较好，相应的它的亲油性就比较差，就造成了活性炭对油污的吸附量有一定的上限。这就需要对含油工业废水先进行有机物吸附以及多级处理以后，再用活性炭进行 处理，以吸附完全废水中的油污。
2、活性炭吸附法处理工业含重金属离子的污水
工业废水多为化学反应的废液，其中就包含了大量未反应完全的汞、铬等有毒重金属，这类金属若不经过处理就排放进河流，会对植物的生长以及动物体内蛋白质的代谢和呼吸道造成致命的危险。活性炭对于工业废水中含毒性 的低浓度汞的吸附作用很强，能够有效的除净其中的汞离子；但是，汞的浓度很大以后，就必须要先经过化学方法来使汞沉淀，然后再用活性炭来彻底吸附其中的残留汞离子。活性炭处理含铬工业废水的机理虽然很复杂，包括对铬的物理吸附，化学还原以及物理化学吸附等，但是效果却很好，一般的含铬废水只用活性炭吸附就可以除干净其中的铬离子。
石墨化炭和无定型炭是活性炭晶型的组成部分，因为具有不饱和键，所以表现出类似结晶缺陷的功能。活性炭因为结晶缺陷的存在而被作为催化剂广泛应用，同时，因为其具有大的比表面积及多孔结构，活性炭还被广泛用作催化剂载体。 [8]采用γ射线处理商品活性炭，此过程可以在不影响活性炭物理性质的条件下改变活性炭表面化学特性。通过紫外线辐射和模拟太阳光辐射研究了光催化中活性炭表面化学所发挥的作用。结果表明，无论是紫外线还是模拟太阳光辐射，活性炭都可以发挥光催化作用。通过测定紫外线/活性炭和模拟太阳光/活性炭体系中羟基自由基和超氧阴离子自由基表明，由活性炭充当光催化剂和光诱导反应物可以有效杂质对反应的影响，体系中羟基自由基和超氧阴离子自由基的获得远高于单纯采用光辐射。这为发展自由基化学和寻找新的自由基反应提供了新的可能。 [8]
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