炭分子篩是一種具有發(fā)達微孔結構的新型炭質(zhì)吸附劑。

炭分子篩不僅具有碳素材料所共有的耐熱耐腐蝕性能，并且具有與活性炭類(lèi)似的化學(xué)組成，但又具有與活性炭材料顯著(zhù)不同的孔徑分布和孔隙率?；钚蕴康目讖椒秶橛?.5-10000nm，分布較寬，其中包括孔徑小于2nm的細孔，2-50nm的中孔和50-100nm的大孔；炭分子篩的孔隙形狀為平行的狹長(cháng)縫隙結構，介于0.3-0.7nm，孔徑分布較均勻，以微孔為主，由于它的孔徑只有分子大小，所以可以起到分子篩的作用。

活性炭和分子篩具有不同的吸附分離選擇性：前者吸附時(shí)基于其孔隙表面對不同氣體分子的分子間作用力不同，后者則受氣體分子體積是否符合微孔尺寸和微孔內表面對不同氣體的分子作用力不同這兩個(gè)因素影響。

與活性炭制備碳工序大提金椰殼活性炭致相近，分子篩也是經(jīng)過(guò)原料煤粉碎加黏結劑捏合、成型、炭化、活化和炭沉積等工序而制成。根據原料不同，有的只需炭化，有的炭化后尚需輕微活化或適當堵孔。

（1）原料很多富含炭的物質(zhì)，如木材、果殼（椰殼、核桃殼）、有機高分子聚合物、煤、半焦和活性炭等，均可作為碳分子篩的制備原料，其中以煤為原料有實(shí)用意義。

（2）預氧化黏結性煙煤需要經(jīng)過(guò)預氧化才能破除黏結性進(jìn)而形成均一微孔，原料預氧化過(guò)程一般采用流化床空氣氧化法，溫度200℃左右，時(shí)間數小時(shí)。

（3）捏合，成型捏合過(guò)程可采用煤焦油、紙漿廢液等黏結劑，添加量在25%-40%之間，捏合效果對產(chǎn)品質(zhì)量有顯著(zhù)影響。

（4）炭化作為分子篩制備中的關(guān)鍵工序，其重要的影響因素是升溫速度和炭化終溫。較低的升溫速度有利于揮發(fā)蜂窩活性炭分均勻逸出，故升溫速度一般控制在3-10℃/min，炭化終溫高有利于產(chǎn)生微孔，一是原有小孔經(jīng)過(guò)收縮變?yōu)楦〉奈⒖?，二則由于高溫縮聚反應而形成新微孔。因此，炭化終溫一般保持在700-900℃。
柱狀活性炭

生物活性炭成為術(shù)語(yǔ)，是多年來(lái)在飲用水處理的應用實(shí)踐中產(chǎn)生的。以預臭氧代替預氯化，可以使水中一些不易被生物降解的有機物變成可被生物降解的有機物，此外，臭氧預氧化的同時(shí)還可以提高水中溶解氧的含量。臭氧處理后的活性炭在一定的運行條件下保持著(zhù)好氧狀態(tài)，在活性炭顆粒的表面生長(cháng)著(zhù)大量的好氧微生物，在凈水活性炭對水中污染物進(jìn)行物理吸附的同時(shí)，又充分發(fā)揮了微生物對水中有機物的分解作用，延長(cháng)了活性炭的再生周期。由于這種活性炭具有顯著(zhù)生物活性，因此稱(chēng)之為生物活性炭，即其狹義概念為臭氧-顆?；钚蕴康穆?lián)用蜂窩活性炭，而廣義概念可以認為是同時(shí)利用在活性炭表面生息的微生物與活性炭的水處理方法。

隨著(zhù)生物活性炭應用狀態(tài)的不同，微生物的種類(lèi)、濃度、個(gè)數，活性炭的種類(lèi)、形狀以及裝置的形狀等也不同。另一方面，活性炭的作用也會(huì )隨著(zhù)應用場(chǎng)合的不同而有相當大的差異，如當應用于飲用水處理時(shí)，由于水中存在需要處理的污染物的濃度非常低（為微克每升或者納克每升數量級），而且有些物質(zhì)微生物較難分解，因此去除這些物質(zhì)主要靠活性炭的吸附作用，微生物具有使活性炭的處理效果持續、延長(cháng)再生的作用；當應用于處理有機高濃度廢水時(shí)，微生物的分解為主要作用，而活性炭的吸附僅僅起到輔助作用。雖然因應用的場(chǎng)合不同存在著(zhù)差異，但其共同點(diǎn)為：在利用活性炭吸附的同時(shí)，充分地利用微生物對水中有機物的分解作用，一般認為此為生物活性炭的特征。