影響活性炭吸附或其他性質(zhì)的主要因素是氧和氫的存在。這些元素和炭原子發(fā)生化學(xué)結(jié)合，形成了和灰分不同的活性炭的有機(jī)部分。根據(jù)固體表面不均勻理論，碳素物質(zhì)中的氧或氫及其他異原子，處于石墨微晶的端部或晶格缺陷處和炭原子相結(jié)合。這些原子的原子價(jià)隨周?chē)吭邮欠癯浞诛柡投悾苑磻?yīng)性相差懸殊。

    希洛夫（Sohilow）在活性炭表面氧化物的研究中，推論炭一氧化物以表面氧化物A、B、C三種狀態(tài)存在。表面氧化物的模型，氧化物A在700℃以上的溫度下生成，氧化物B在300℃以上生成，在700℃以上時(shí)和CO2反應(yīng)放出CO。在300~850℃范圍內(nèi)，氧化物B的一部分轉(zhuǎn)化為氧化物C。在一般活性炭中，表面氧化物多以“B”的形式存在。氧化物A和B在液相吸附中吸附酸而不吸附堿，而氧化物C在壓力穩(wěn)定時(shí)吸附堿。所以氧化物A和B是堿性氧化物，而氧化物C則是酸性氧化物。

    將碳素物質(zhì)加熱炭化時(shí)，炭以外的元素，如氧、氫等依次脫離炭的構(gòu)造，由于加熱或炭化條件不同，因而在炭表面形成各種有機(jī)官能團(tuán)，在活性炭表面已檢測(cè)出的有機(jī)官能團(tuán)有：羧基、酚型氫氧基、醌型羰基、醚類(lèi)、過(guò)氧化物、酯類(lèi)、熒光素、炭酸酐、環(huán)狀過(guò)氧化物等。

    對(duì)碳化物進(jìn)行熱處理，最終可看作是炭。炭結(jié)合依次向石墨結(jié)晶過(guò)渡，其中間產(chǎn)物是非石墨質(zhì)炭，隨著溫度由低到高，氧、氫等元素相繼離開(kāi)。這時(shí)表面氧化物的形式是：低溫時(shí)是含氧多的——COOH，然后是——OH多，高溫狀態(tài)下——COOH減少，而C=0增多。