活性炭具有大量的非常细小的孔隙，这些孔隙赋予了活性炭产品巨大的表面积。吸附作用是一个污染成分从待处理的液相流体中脱离、并在活性炭的内表面上以分子或原子形态堆积、进而被化学作用力或静电作用（物理性作用力，既可能占有优先地位，也可能与化学力同时发挥作用）吸持在活性炭的内表面的过程。GAC的吸附表面系指孔隙的孔壁结构，它们是在活化过程中、在活性炭颗粒的内部形成的结构。

    GAC活性炭吸附作用是一个与时间有关联的过程，含有三个步骤：首先是在液相物质穿越GAC床层的过程中，液体中的污染物分子因碰撞作用而进入到炭颗粒的外层表面结构中；接着，污染物分子或称吸附质因扩散作用而进入炭颗粒的孔隙中，扩散是吸附速率的控制性步骤；最终，吸附质被吸引到孔壁结构上并通过静电作用或化学作用力而被吸着在孔壁上。吸附过程由浓度差驱动、并受到时间控制，因此某种吸附质在GAC中的最高载持率（以重量百分数表示）仅代表在高吸附质浓度和足够长的接触时间前提下，达到吸附平衡时的GAC的特定吸附能力。

    活性炭的性能如颗粒尺寸、孔隙尺寸、表面积、表面化学性质、密度以及硬度等，均会对吸附效率产生影响。而化学污染物质的特性如憎水性程度等也对吸附效率有重要影响，具有疏水性（在水中溶解度很低）的化合物更易于被固体物质所吸附，污染物质与活性炭表面的亲和性能对吸附作用的影响位列其次。若有几种化合物同时存在于水中时，可在活性炭中强力吸附的物质其被吸附的量要高于吸附能力较弱的物质。通过上述几种因素的组合及共同作用，活性炭起到将某些物质从不中分离、脱除的目标。

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