活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构，活性炭表面也具有一定的化学结构。活性炭的吸附性能不仅取决于活性炭的物理(孔隙)结构，还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭的制备过程中，碳化阶段形成的芳香片的边缘化学键被破坏，形成具有不成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子有不饱和化学键，可以与氧、氢、氮和硫等杂环原子反应形成不同的表面基团。这些表面基团的存在无疑会影响活性炭的吸附性能。x射线研究表明，这些杂环原子与芳香片边缘的碳原子结合，生成含氧、氢和氮的表面化合物。当这些边缘成为主要的吸附表面时，这些表面化合物改变了活性炭的表面特性和表面性质。活性炭表面基团分为酸性、碱性和中性。酸性表面官能团包括羰基、羧基、内酯、羟基、醚、酚等。能促进活性炭对碱性物质的吸附；碱性表面官能团主要包括吡喃酮(环酮)及其衍生物，能促进活性炭对酸性物质的吸附。

　　用磷酸等酸性活化剂制备的活性炭表面以酸性基团为主，能很好地吸附碱性物质。用氢氧化钾、碳酸钾等碱性活化剂制备的活性炭表面以碱性基团为主，适合吸附酸性物质。然而，通过物理活化方法如CO2和H2O制备的活性炭的表面官能团通常是中性的。活性炭吸附是指通过活性炭的固体表面吸附水中的一种或多种物质，达到净化水质的目的。活性炭的吸附容量与活性炭的孔径和结构有关。一般来说，颗粒越小，孔隙扩散速度越快，活性炭的吸附能力越强。吸附容量和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。吸附容量通过吸附量来测量，吸附速度是指每单位时间每单位重量吸附剂的吸附量。在水处理中，吸附速度决定了吸附剂与污水的接触时间。

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