Węgiel aktywnySkłada się z mikrokryształów grafitu, jednopłaskiego węgla siatkowego i węgla niekształtowanego w trzech częściach, w których mikrokryształy grafitu są główną częścią węgla aktywnego. Struktura mikrokryształowa węgla aktywnego różni się od struktury mikrokryształowej grafitu, a jego struktura mikrokryształowa ma dużą szczelinę między 0,34 a 0,35 nm. Nawet w temperaturze powyżej 2000 ° C trudno jest przekształcić się w grafit, ta struktura mikrokryształowa jest znana jako mikrokryształ niegrafitowy, a zdecydowana większość węgla aktywnego należy do struktury niegrafitowej. Mikrokryształowe układy struktury graficznej są bardziej regulowane i mogą być przekształcone w grafit po przetwarzaniu. Niegrafytowa struktura mikrokryształowa daje węglowi aktywnemu rozwiniętą strukturę porową, której strukturę porową można charakteryzować rozkładem otworów. Rozkład otworu węgla aktywnego jest bardzo szeroki, od mniejszego niż 1nm do tysięcy nm. Niektórzy naukowcy proponują podzielenie otworu węgla aktywnego na trzy kategorie: otwory mniejsze niż 2nm dla mikropory, otwory w 2 ~ 50nm dla średnich otworów, otwory większe niż 50nm dla dużych otworów.

Powierzchnia mikroporów w węgla aktywnego stanowi ponad 95% powierzchni węgla aktywnego, co w dużej mierze określa zdolność adsorpcji węgla aktywnego. Powierzchnia średniej pory stanowi około 5% powierzchni węgla aktywnego, to poziom adsorpcji większych cząsteczek, które nie mogą wejść do mikropory i wytwarzać kondensację kapilarnych pod wyższym ciśnieniem względnym. Powierzchnia dużych otworów zazwyczaj nie przekracza 0,5 m2 / g, tylko cząsteczki adsorpcyjne docierają do mikropory i otworów średnich, które mają niewielki wpływ na proces adsorpcji.

Zwykle jest to porosty węgiel bezkształtowy o dużej zdolności adsorpcyjnej w postaci proszku lub ziarna. Z węgla stałego stanu (np. węgla, drewna, twardych skorup owocowych, rdzeni owocowych, żywicy itp.) w izolowanych warunkach powietrza jest węglowany w wysokiej temperaturze od 600 do 900 ° C, a następnie po aktywacji utleniającej w warunkach od 400 do 900 ° C za pomocą powietrza, dwutlenku węgla, pary wodnej lub mieszanki gazów z tych trzech.

Węglowanie sprawia, że ​​substancje inne niż węgiel są lotne, a aktywacja utleniania może dalej usuwać pozostałe substancje lotne, tworzyć nowe i rozszerzać pierwotne pory, poprawiać strukturę mikroporów i zwiększać aktywność. Węgiel aktywowany w niskiej temperaturze (400 ° C) nazywa się węgiel L, a węgiel aktywowany w wysokiej temperaturze (900 ° C) nazywa się węgiel H. Węgiel H musi być chłodzony w atmosferze bezczynnej, w przeciwnym razie zamienia się w węgiel L. Węgiel aktywny ma właściwości adsorpcyjne związane z właściwościami chemicznymi gazu podczas aktywacji utleniającej i jego stężeniem, temperaturą aktywacji, stopniem aktywacji, składem substancji nieorganicznych w węglu aktywnym i jego zawartością, w zależności głównie od właściwości gazu aktywnego i temperatury aktywacji.

Zawartość węgla aktywnego, powierzchnia względna, zawartość popiołu i wartość pH zawiesiny wodnej zwiększają się wraz ze wzrostem temperatury aktywacji. Im wyższa jest temperatura aktywacji, tym bardziej całkowicie lotna jest pozostała substancja lotna, a struktura mikroporowa jest bardziej rozwinięta, większa niż powierzchnia i aktywność adsorpcyjna.

Skład popiołu w węglu aktywnym i jego zawartość mają duży wpływ na aktywność adsorpcyjną węgla. Popiel składa się głównie z K2O, Na2O, CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5, SO3, Cl- itp., Zawartość popiołu jest związana z surowcami do wytwarzania węgla aktywnego, a także wraz z usuwaniem lotnych substancji z węgla, zawartość popiołu w węgla wzrasta.

W 2007 roku roczna produkcja węgla aktywnego wynosiła 900 kt, w tym węgiel aktywny na bazie węgla stanowił ponad dwie trzecie całkowitej produkcji;