活性炭的吸附特性不但取決于它的孔隙結(jié)構(gòu)，而且取決于其表面的化學(xué)性質(zhì)，比表面積和孔結(jié)構(gòu)影響活性炭的吸附容量，而表面化學(xué)性質(zhì)影響活性炭同極性或非極性吸附質(zhì)之間的相互作用力。
表面化學(xué)性質(zhì)主要由表面化學(xué)官能團(tuán)、表面雜原子和化合物確定，不同的表面官能團(tuán)、雜原子和化合物對不同的吸附質(zhì)有明顯的吸附差別。通常來說，表面官能團(tuán)中酸性化合物越豐富，越有利于極性化合物的吸附，堿性化合物則有利于吸附弱極性或者是非極性物質(zhì)。
活性炭在適當(dāng)?shù)臈l件下，經(jīng)過強(qiáng)氧化劑處理，可以提高其表面酸性基團(tuán)的含量，從而增強(qiáng)其對極性化合物的吸附能力。
實(shí)驗(yàn)研究，通過對活性炭進(jìn)行強(qiáng)氧化表面處理后，然后對11種不同氣體和蒸汽進(jìn)行吸附，結(jié)果表明改性活性炭對苯、乙胺等的吸附容量大大降低，主要是因?yàn)榛钚蕴勘砻娼?jīng)過強(qiáng)氧化后缺失了大量的微孔，而對氨水和水的吸附能力卻大大增強(qiáng)，這主要是因?yàn)榛钚蕴勘砻嫜趸锏脑黾�。因此，隨著活性炭表面氧化物的增加，其對極性分子的化學(xué)吸附也增強(qiáng)。
通過還原劑對活性炭進(jìn)行表面還原處理，從而提高堿性基團(tuán)的相對含量，增加表面的非極性，提高活性炭對非極性物質(zhì)的吸附能力。表面還原后的活性炭，在對染料處理時(shí)表現(xiàn)出不一樣的特性。對于陰離子染料，活性炭表面堿度和吸附效果間有著密切的聯(lián)系，吸附機(jī)理是活性炭表面無氧與被吸附染料的自由電子的交互作用。對于陽離子染料，活性炭表面的含氧官能團(tuán)起到了積極的作用，可是經(jīng)過熱處理的活性炭依然對陽離子染料有良好的吸附效果，這說明靜電吸附和色散吸附是兩種相當(dāng)?shù)奈綑C(jī)制。
通過液相沉積的方法可以在活性炭表面引入特定的雜原子和化合物，利用這些物質(zhì)與吸附質(zhì)之間的結(jié)合作用，增加活性炭的吸附能力。在液相沉積時(shí)，浸漬劑的種類是影響吸附效果的主要因素。針對不同的吸附質(zhì)，可以采用不同的浸漬劑對活性炭進(jìn)行處理，以得到良好的吸附效果。
值得注意的是，在對活性炭進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時(shí)，也伴隨著表面化學(xué)性質(zhì)的變化，其表面積、孔容積以及孔徑分布都會有一定的變化，這也會影響到活性炭的吸附。所以，在進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時(shí)，針對不同的吸附條件和吸附質(zhì)采取不同的改性，要綜合考慮物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)雙重變化引起的影響。