正常來講，活性炭防護毒氣的機理可以分為以下三種。

①化學吸附  浸漬活性炭；

②物理吸附  一般活性炭；

③催化反應 Co、Cu、Mn等氧化物的混合物。

核輻射、生物製劑與化學製劑的防護，一直都是煤質顆粒活性炭為主要的應用領域之一。目前來講最成熟的、應用最廣泛的是負載了適當比例鉻酸鹽、銅鹽以及銀鹽的活性炭產品，這種浸漬活性炭經過了熱處理後在炭的表麵形成了CuO、Cu2O、CrO3、Ag2O等等的各種金屬氧化物，同時提供了物理吸附、化學吸附劑以及催化反應的作用，對於目前列為化學毒劑如光氣、氯化氰、苯氯乙酮、亞當氏氣等夠起到很好地防護。在製備防護用的活性炭原料煤選擇的方麵，世界各國是並不相同。例如，美國采用的是匹茲堡黏結性煙煤；中國習慣上采用半無煙煤為主的原料，近年來則是普遍采用粘結煤為主原料；前蘇聯則采用庫茲巴斯的煙煤。

在工業領域，防毒保護更為普遍。工業防毒要求是更為有針對性地選擇活性炭或者浸漬活性炭。例如說，防護工廠中的有機溶劑蒸氣，選擇一般的活性炭就可以；防護酸性氣體，使用堿浸漬活性炭；防護氫氰酸，選擇銅鹽浸漬活性炭；防護二硫化碳，選擇碳酸氫鉀浸漬活性炭。

在核電站中，為避免產生的疝氣、氪氣以及放射性碘等放射性物質泄漏造成危害，氣體阻滯裝置中裝為厚度幾十米、質量達數千噸的活性炭進行脫除，以保證對放射性氣體的100%捕集，在裝置中有充分的時間衰變為不具放射性的同係物。此外為了避免出現核泄漏危險，在工作室的中央空調係統的集中部核各通風口處，還設有裝填浸漬活性炭的放射性氣體捕集過濾器，用來去除放射性的氣體。

而且，目前市售的民用防護器材中，也普遍的采用了煤質活性炭作為吸附劑實現對特定氣體的防護目的。如果居民住宅的裝修不當，可能會引起放射性氣體的疝氣、氪氣、氡氣的超標，會導致居住者出現健康等問題，安裝了裝有煤質顆粒活性炭的空氣淨化器後，可以有效的降低危險。

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