Than hoạt tínhNó bao gồm ba phần của vi tinh thể than chì, carbon lưới đơn và carbon vô định hình, trong đó vi tinh thể than chì là phần chính cấu thành than hoạt tính. Cấu trúc vi tinh thể của than hoạt tính khác với cấu trúc vi tinh thể của than chì, khoảng cách giữa các lớp cấu trúc vi tinh thể của nó là từ 0,34~0,35nm, với khoảng cách lớn. Rất khó để chuyển đổi thành than chì ngay cả khi nhiệt độ trên 2000 ℃, cấu trúc vi tinh thể này được gọi là vi tinh thể không than chì và phần lớn than hoạt tính thuộc về cấu trúc không than chì. Sự sắp xếp vi tinh thể của cấu trúc loại than chì là thường xuyên hơn và có thể được chuyển đổi thành than chì sau khi xử lý. Cấu trúc vi tinh thể không giống graphite cho phép than hoạt tính có cấu trúc lỗ chân lông phát triển, có thể được đặc trưng bởi sự phân bố khẩu độ. Phạm vi phân bố khẩu độ của than hoạt tính rất rộng, từ nhỏ hơn 1nm đến hàng nghìn nm. Có học giả đề xuất chia khẩu độ của than hoạt tính thành ba loại: khẩu độ nhỏ hơn 2nm là micropore, khẩu độ 2~50nm là trung bình, khẩu độ lớn hơn 50nm là lỗ lớn.

Diện tích bề mặt cụ thể microporous trong than hoạt tính chiếm hơn 95% diện tích bề mặt cụ thể của than hoạt tính và phần lớn xác định khả năng hấp phụ của than hoạt tính. Diện tích bề mặt cụ thể của lỗ trung bình chiếm khoảng 5% diện tích bề mặt cụ thể của than hoạt tính, là vị trí hấp phụ của các phân tử lớn hơn không thể xâm nhập vào lỗ siêu nhỏ, dưới áp suất tương đối cao hơn để tạo ra sự ngưng tụ mao mạch. Diện tích bề mặt cụ thể của lỗ lớn thường không vượt quá 0,5m2/g, chỉ là các phân tử chất hấp phụ đến các lỗ nhỏ và trung bình, ảnh hưởng không lớn đến quá trình hấp phụ.

Than vô định hình xốp, thường ở dạng bột hoặc dạng hạt, có khả năng hấp thụ mạnh. Nó thu được bằng carbon rắn (như than, gỗ, vỏ trái cây cứng, hạt nhân, nhựa, v.v.) trong điều kiện không khí cô lập sau khi cacbon hóa nhiệt độ cao 600~900 ℃, sau đó kích hoạt oxy hóa bằng không khí, carbon dioxide, hơi nước hoặc ba hỗn hợp khí ở 400~900 ℃.

Carbon hóa làm cho các chất khác ngoài carbon dễ bay hơi, kích hoạt oxy hóa có thể loại bỏ các chất dễ bay hơi còn lại, tạo ra các lỗ chân lông mới và mở rộng ban đầu, cải thiện cấu trúc vi mô và tăng hoạt động. Than hoạt tính ở nhiệt độ thấp (400 ℃) được gọi là L-carbon và than hoạt tính ở nhiệt độ cao (900 ℃) được gọi là H-carbon. H-carbon phải được làm mát trong một bầu không khí trơ, nếu không nó sẽ biến thành L-carbon. Tính chất hấp phụ của than hoạt tính có liên quan đến tính chất hóa học của khí khi oxy hóa được kích hoạt và nồng độ của nó, nhiệt độ kích hoạt, mức độ kích hoạt, thành phần vô cơ trong than hoạt tính và nội dung của nó, chủ yếu phụ thuộc vào tính chất của khí kích hoạt và nhiệt độ kích hoạt.

Hàm lượng carbon, diện tích bề mặt cụ thể, hàm lượng tro và độ pH của hệ thống treo nước của than hoạt tính đều tăng lên khi nhiệt độ hoạt hóa tăng lên. Nhiệt độ kích hoạt càng cao, chất dễ bay hơi còn lại càng dễ bay hơi hoàn toàn, cấu trúc micropore càng phát triển, diện tích bề mặt cụ thể và hoạt động hấp phụ càng lớn.

Thành phần tro và hàm lượng của nó trong than hoạt tính có ảnh hưởng lớn đến hoạt động hấp phụ của than. Tro chủ yếu bao gồm K2O, Na2O, CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5, SO3, Cl-và các thành phần khác, hàm lượng tro có liên quan đến nguyên liệu sản xuất than hoạt tính, và với việc loại bỏ các chất dễ bay hơi trong than, hàm lượng tro trong than tăng lên.

Đến năm 2007, sản lượng than hoạt tính hàng năm đạt 900kt, trong đó than hoạt tính (khối lượng) chiếm hơn 2/3 tổng sản lượng;