活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应，表现出催化剂的活性。例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。如将碳素物质，例如煤、褐煤、木头或石油沥青，在无空气的情况下加热，则大量物质挥发而留下多孔结构的炭，它通常也含有氢、然后通过水蒸气或二氧化碳的控制氧化法，使它进一步扩孔和提高总表面积，以达活化目的。活性炭可含有高达约10%（质量）的氧，它以酮、羟基或羧酸的化学吸附的形式遮盖着表面的大部分，这些含氧物种能使活性炭的吸附特性与在惰性气体中或在还原条析下加热的炭大小相同，表面积可高达1200m2/g。

　由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在，对多种反应具有催化剂的活性，例如使氯气和一氧化碳生成光气。活性炭和载持物之间会形成络合物，这种络合物催化剂使催化活性大增，例如载持钯盐的活性炭，即使没有铜盐的催化剂存在，烯烃的氧化反应也能催化进行，而且速度快、选择性高。

　由于活性炭具有发达的细孔结构、巨大的内表面积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性，可作为催化剂的载体。例如，有机化学中加氢、脱氢环化、异构化等的反应中，活性炭是铂、钯催化剂的优良载体。

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