作為多孔性吸附劑而聞名的活性炭基本上是非結晶性物質，它由微細的石墨狀微晶和將它們連接在一起的碳氫化合物部分構成。其固體部分之間的間隙形成孔隙，賦予活性炭所特有的吸附性能。作為多孔性吸附劑而已知的物質，除活性炭以外還有沸石。在活性炭中，固體性的微晶與其間隙中的孔隙都具有復雜的構造，理論上進行說明比沸石要難得多。本節中，首先從理論上能夠掌握活性炭結構的最小單位原子開始，而后注目其結構單元，對成為理解活性炭的機能基礎的原子性結構進行說明。

　　碳原子具有(2s)2、(2p)2兩種價電子，化學結合時形成sp、sp2、sp3三種混合軌道。特別是構成活性炭的基本結構單元的結構，是由、材混合軌道所形成的、結合角為12}。的平面結構。嚴密地說，活性炭的碳原子配列巾所能見到的惟一的規則結構。由這樣排列的碳原子所形成的基底面規則性地積層結構所構成的三元結晶稱作石墨，在X射線衍射中能觀察到三元結構形成的峰。但是，構成活性炭孔壁的炭素固體雖然叫做石墨狀微晶，二元格子卻沒有采取石墨那樣規則性的積層結構，活性炭孔壁中的固體便不能叫做結晶。

　　在論及活性炭作為吸附材料的機能時，活性炭的孔隙大小成為重點。但是，直接測定是空隙的孔隙大小有困難。因此，可以通過確定形成孔壁的石墨狀微晶大小的方法來推測孔隙的大小。石墨狀微晶的大小能夠通過X射線衍射或者用電了顯微鏡觀察的方法求得。在X射線衍射中，微晶變小時分解度下降，可以見到衍射線分散。

　　活性炭的結構不是單純的，具有各種各樣的不均一性，其各個微晶的大小不等，這也與孔徑分布有聯系。另一方面，活性炭的構成元素不僅有碳，還有氮、氧、氫等其他元素，它們以表面官能團的形態存在附和脫附。并且，活性炭的結構不一定是堅固的結構。活性炭的微晶隨著對其他分子進行吸，其結構也將發生變化。

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