由于活性炭有丰富的孔隙结构，形成了活性炭巨大的比表面积，使活性炭具有吸附气体和液体分子的能力，因此活性炭的孔隙结构对活性炭的吸附性能有非常重要的影响。作为多孔吸附剂的活性炭基本上是非结晶性物质，它是由微细的石墨状微晶和将它们连接在一起的碳氢化合物部分构成的，其固体部分之间的间隙形成孔隙，赋予活性炭所特有的吸附性能。
碳原子具有2s2、2p2两种价电子，化学结合时形成sp. sp2、 sp3 三种混合轨道。特别是构成活性炭的基本结构单元的结构，是由sp2 杂化轨道所形成的、结合角为l20°的平面的一种二元格结构。由这样排列的碳原子所形成的基底面规则性地积层结构所构成的三元结晶称为石墨。但是，?构成活性炭孔壁的碳素固体虽然叫做石墨状微晶，二元格子却没有采取石墨那样规则性的积层结构;而形成是乱层结构，?即活性炭内部碳结构不存在严格意义上的三元性规则结构。结晶的本来定义是原子具有三元空间性规则排列结构的固体，活性炭孔壁中的固体并非由纯粹的晶态石墨组成。通常所有的碳质吸附剂郡属于非石墨化碳。由于活性炭为非晶质固体;其孔隙的成因、起源、形状以及细孔间结构的千差万别，因此，使得对非晶质固体炭吸附材料的孔隙解释非常困难。

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