活性炭的最大特性就是它的吸附特性，那么活性炭的吸附原理
是什么呢?今天我們來說說它的吸附機(jī)制。通過物理學(xué)我們知道，吸附現(xiàn)象是兩相界面上物質(zhì)之濃縮過程，當(dāng)氣體或液體分子接近吸附材料表面活性位置時，固體表面分子會有向內(nèi)拉的現(xiàn)象，于是造成不平衡力，由于彼此間相互吸引，流體中某些物質(zhì)為滿足表面平衡，以降低固體表面張力及自由能，便附著于固體表面，此現(xiàn)象稱之為吸附。進(jìn)行吸附的物質(zhì)稱之為吸附劑，而被吸附的物質(zhì)則稱之為吸附質(zhì)。
活性炭的吸附機(jī)制可依吸附作用力的大小區(qū)分成物理及化學(xué)吸附，物理吸附在發(fā)生時，主要是靠凡得瓦爾力作用，使之附著在吸附劑表面，故又稱凡得瓦爾吸附。吸附能力通常與吸附面積成正比，吸附也不只限于單分子層，其表面可容納許多分子層的吸附，而且為可逆的平衡反應(yīng)�；瘜W(xué)吸附指吸附質(zhì)與吸附劑間產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)鍵。化學(xué)鍵的結(jié)合力遠(yuǎn)比凡得瓦爾力來的大，一般可分為：分解性化學(xué)吸附及非分解性化學(xué)吸附，化學(xué)吸附活化能高，故反應(yīng)速率慢，且僅能單層不可逆吸附，吸附速率隨溫度的不同而改變。
活性炭吸附質(zhì)分子自流體態(tài)傳輸至活性碳孔隙，可需分為七個步驟：
(1)外部擴(kuò)散(external diffusion)：即吸附質(zhì)自溶液分散相傳輸至吸附劑表面時，須通過圍繞活性碳之溶劑膜過程，即吸附質(zhì)分子傳送至吸附劑表面附近。
(2)表面擴(kuò)散(surface diffusion)：被吸附之吸附質(zhì)沿吸附劑外表面擴(kuò)散至孔隙內(nèi)部的過程。
(3)顆粒內(nèi)部擴(kuò)散(intragranular diffusion)：即吸附質(zhì)傳送至吸附劑孔洞內(nèi)部之吸附位址(site fixation)的過程。
(4)物理性吸附(physical adsorption)：吸附質(zhì)與吸附劑接觸后，吸附質(zhì)分子附著于吸附位址上，失去自由度，此時吸附質(zhì)出口濃度會降低，且以出口濃度變化的情形，來表示其吸附速率。
(5)脫附(desorption)：吸附質(zhì)自活性位置上脫離，重新獲得自由度，即自吸附劑孔隙內(nèi)部之脫出過程，而當(dāng)步驟(4)和(5)之反應(yīng)速率相當(dāng)時，則活性炭-吸附質(zhì)達(dá)動態(tài)平衡。
(6)化學(xué)吸附(chemical adsorption)：吸附質(zhì)與吸附劑表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，視吸附質(zhì)與吸附劑之性質(zhì)而有所不同。
(7)表面更新(surface renewal)：已被吸附于吸附劑(活性碳)上之吸附質(zhì)，其化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，具高度揮發(fā)性，或經(jīng)金屬離子催化而水解，故而自吸附劑上脫除，使吸附劑恢復(fù)吸附能力，而能再次使用。通常外部擴(kuò)散、表面擴(kuò)散及顆粒內(nèi)部擴(kuò)散的擴(kuò)散速率決定了活性炭的吸附速率，然而在液相流動吸附系統(tǒng)中，若流速太慢，則會造成對流過慢，使顆粒內(nèi)部擴(kuò)散成為液相吸附速率的控制因素。