活性炭材料是經過加工處理所得的無定形碳，具有很大的比表面積，對氣體、溶液中的無機或有機物質及膠體顆粒等都有良好的吸附能力。活性炭材料作為一種性能優良的吸附劑，主要是由於其具有獨特的吸附表面結構特性和表面化學性能所決定的。活性炭材料的化學性質穩定，機械強度高，耐酸、耐鹼、耐熱，不溶於水與有機溶劑，可以再生使用，已經廣泛地套用於化工、環保、食品加工、冶金、藥物精製、軍事化學防護等各個領域 。目前，改性活性炭材料被廣泛用於污水處理、大氣污染防治等領域，在治理環境污染方面越來越顯示出其誘人的美好前景。
活性炭80%-90%以上由碳元素組成，這也是活性炭為疏水性吸附劑的原因。除了碳元素外，還包含有兩類摻和物：一類是化學結合的元素，主要是氧和氫，這些元素是由於未完全炭化而殘留在炭中，或者在活化過程中，外來的非碳元素與活性炭表面化學結合，如用水蒸氣活化時，活性炭表面被氧化或水蒸氣氧化；另一類摻和物是灰分，它是活性炭的無機部分。
活性炭的主要原料幾乎可以是所有富含碳的有機材料，如煤、木材、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這些含碳材料在活化爐中，在高溫和一定壓力下通過熱解作用被轉換成活性炭。在此活化過程中，巨大的表面積和複雜的孔隙結構逐漸形成， 而所謂的吸附過程正是在這些孔隙中和表面上進行的，活性炭中孔隙的大小對吸附質有選擇吸附的作用，這是由於大分子不能進入比它孔隙小的活性炭孔徑內的緣故。活性炭是由含炭為主的物質作原料，經高溫炭化和活化製得的疏水性吸附劑。活性炭含有大量微孔，具有巨大無比的表面積，能有效地去除色度、臭味，可去除二級出水中大多數有機污染物和某些無機物，包含某些有毒的重金屬，它可以有效地去除水和空氣中的有害物質，提高環境質量。然而，活性炭在使用過程中會逐漸失去吸附能力，需要定期更換或處理。活性炭再生是指將用過的活性炭通過物理或化學方法恢復其吸附性能的過程，它可以節省資源，減少廢棄物，降低成本，並保護環境。
活性炭再生的方法主要有以下幾種：
- 熱再生：將用過的活性炭加熱至高溫（300-800℃），使其表面上的吸附物質分解或揮發，從而恢復其吸附能力。這種方法適用於吸附物質易於分解或揮發的情況，如有機溶劑、氯化物、硫化物等。熱再生的優點是效率高，操作簡單，但缺點是耗能大，可能導致活性炭結構和性能的變化。
- 蒸汽再生：將用過的活性炭與高溫高壓的蒸汽接觸，使其表面上的吸附物質被蒸汽帶走，從而恢復其吸附能力。這種方法適用於吸附物質不易分解或揮發的情況，如重金屬、染料、農藥等。蒸汽再生的優點是可以回收部分有價值的吸附物質，但缺點是耗水大，可能造成二次污染。
- 化學再生：將用過的活性炭浸泡在適當的化學試劑中，使其表面上的吸附物質被溶解或轉化，從而恢復其吸附能力。這種方法適用於吸附物質難以分解或揮發的情況，如酚類、酚醛樹脂等。化學再生的優點是可以提高活性炭的使用壽命，但缺點是耗費大量的化學試劑，可能產生有毒有害的廢液。
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