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活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，其中绝大部分微孔的孔径在5μm～500μm之间，单位材料中微孔的总内表面积可高达700～2300m²/g，也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积相当于一个客厅内墙面的大小。
活性炭的吸附除了有物理吸附还有化学吸附。物理吸附主要靠的是范德瓦尔斯力。化学吸附主要是靠材料上的化学成分与污染物起反应，生成固体成分或无害的气体。也可对活性炭进行一些化学处理，如添加一些催化剂，可以帮助分解有害气体。
使用过程中，吸附能力会不断减弱，当减弱到某一程度，过滤器报废。净化空气用的活性炭的微孔直径，必须是略大于有害气体分子直径，才具备对有害气体的吸附能力。
影响活性炭使用寿命的关键因素：使用环境中有害物质的总量大小、脱附的频率及活性炭其本身的质量。当然，灰尘堵塞活性炭微孔后也会导致降低它的吸附能力。
吸附性能：
1、吸附容量：单位活性炭所能吸附污染物的最大量称吸附容量。不同材料的吸附容量会不同；同一材料对不同气体的吸附容量会不同；温度、背景浓度改变，吸附容量也会变化。
2、滞留时间：空气在活性炭层中逗留的时间称滞留时间。滞留时间越长，吸附越充分。
3、使用寿命：新的活性炭吸附效率高，使用中效率不断衰减，当过滤器下游有害气体接近允许的浓度极限时，过滤器报废。报废前的使用时间就是使用寿命，也称有效防护时间。
4、选择性：一般说来，在物理吸附中易被吸附的有：分子量大的气体、沸点高的气体、挥发性有机气体。
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