碳材料是不断发展的材料。它是传统性材料，同时又发现其具有许多符合时代要求的理化性质。碳材料的种类很多，其优良的理化性质在很多领域中已经得到广泛的应用。碳材料之所以成为具有如此多样性材料的原因之一，因为它是由碳这样一种元素所构成的。

　　一、碳原子具有下列特征：

　　1)轻而小;

　　2)结合能(键能)大;

　　3)对热稳定，力学性质强;

　　4)能形成包括双键、三键在内的多样性结构;

　　5)夺取电子或释放电子能同等程度地发生等等。

　　最近发现的一种同素异形体符拉宁碳是仅由碳原子能形成一个分子的分子性同素异形体。符拉宁碳是由碳的12个五员环与20个以上的六员环所构成的，具有封闭球形的多面体结构的碳分子。例如有60个碳原子像足球那样结合而形成的Ca,,由70个碳原子形成的Cm,此外，还存在Cn、Cn、Ca以及大小达到Ca左右。的符拉宁碳分子。最近还发现并合成了另一种碳的同素异形体碳纳米管，它具有直径1mm左右的管状结构。

　　碳材料的多样性还起因于其原料种类及制造方法的多样性。

　　二、活性炭的分类活性炭随着其外观形状、制造方法及用途等不同，有各种各样的名称。

　　现在所使用的一些活性炭的制造方法，是20世纪初期开发出来的，经过了大约一个世纪的时间，仍无改变地在生产中使用着。其间，在制造方法方面有革新性的发明是用强碱活化法制造高比表面积活性炭，并在其用途方面进行了种种开发研究，但由于制造成本高而未能大量生产。此外，处于研究水平的还有铸型法、聚合体烙印法及溶胶凝胶法等多种制造方法。但在制造成本、活性炭的性能等方面存在一些问题，尚未达到工业化生产水平。

　　第二节、原子性结构

　　作为多孔性吸附剂而闻名的活性炭基本上是非结晶性物质，它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。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。作为多孔性吸附剂而已知的物质，除活性炭以外还有沸石。沸石是三元性的结晶，无论是固体性结构还是孔隙性结构，在理论上都容易说明。而在活性炭中，固体性的微晶与其间隙中的孔隙都具有复杂的构造，理论上进行说明比沸石要难得多。本节中，首先从理论上能够掌握活性炭结构的最小单位原子开始，而后注目其结构单元，对成为理解活性炭的机能基础的原子性结构进行说明。