Stvaranje aktivnog ugljena ima tri ključne faze.
Prvo, sirovine za aktivni ugljen potječu od tvari bogatih ugljikom, uključujući ugljen, drvo, ljuske kokosa i tako dalje. Ove sirovine moraju proći prethodnu obradu kako bi zadovoljile uvjete, na primjer čišćenje, drobljenje i prosijavanje, kako bi se uklonile nečistoće i kontrolirala veličina. Na primjer, drvo se obično usitnjava u blokove, dok se ugljen drobi u čestice slične veličine. Odabir odgovarajućih sirovina ključan je za aktivni ugljen jer različiti materijali duboko utječu na raspodjelu pora aktivnog ugljena. Aktivni kokosov ugljen ne samo da ima ujednačene čestice, već ima i dobru adsorpcijsku učinkovitost.
Druga faza je proces karbonizacije, što je početna faza stvaranja aktivnog ugljena. Sirovine se zagrijavaju u okruženju s nedostatkom kisika do temperaturnog raspona od 400 stupnjeva do 1000 stupnjeva, kako bi se uklonila vlaga i drugo. Ovaj korak uzrokuje razgradnju organske tvari i postupnu transformaciju u karbonizirane tvari koje se uglavnom sastoje od ugljika.
Kontroliranjem brzine zagrijavanja i vremena držanja, operateri mogu spriječiti strukturni kolaps do određene mjere i osigurati stabilnost karboniziranih tvari. Nakon karbonizacije, sirovine gube većinu svojih organskih tkiva i postupno formiraju preliminarni ugljikov kostur. Uzmimo za primjer aktivni ugljen od kokosovog oraha. Ugljični okvir ugljika iz ljuske kokosa uklonio je nečistoće i vlagu. Budući da aktivni ugljen još nije u potpunosti formiran, specifična površina u ovoj fazi je relativno niska, a kapacitet adsorpcije ograničen. Daljnja aktivacija je potrebna kako bi se aktivirala njegova strukturna izvedba.
Treća faza, aktivacija je ključni proces u stvaranju aktivnog ugljena i uglavnom se dijeli na fizičku aktivaciju i kemijsku aktivaciju. Dvije metode imaju različite značajke u procesu. Fizička aktivacija koristi plinove visoke-temperature kao što je para kao sredstvo za aktivaciju i reagira tako da proširi strukturu pora. Stoga se ova metoda može koristiti uglavnom u tvornici. Suprotno tome, kemijska aktivacija je učinkovitija, uobičajenom upotrebom reagensa kao što je kalijev hidroksid za obradu sirovina na Kemijska aktivacija može stvoriti više mikropora na nižim temperaturama, značajno poboljšavajući električnu vodljivost i adsorpcijske performanse. Stoga se metoda obično koristi u laboratoriju. Obje metode imaju svoje prednosti: fizička aktivacija je ekološki prihvatljivija, ali traje duže; kemijska aktivacija je brža i učinkovitija, ali zahtijeva pažljivo rukovanje kemijskim ostacima.
Konačno, nakon što je aktivacija aktivnog ugljena završena, potrebno je i post{0}}tretman. To uključuje pranje vodom kako bi se uklonili zaostali agensi za aktiviranje, nakon čega slijedi tretman u visoko-temperaturnoj pećnici na preko 800 stupnjeva kako bi se povećala tvrdoća. Potom se aktivni ugljen suši i klasificira prosijavanjem prema veličini čestica kako bi se osigurala konzistencija gotovog proizvoda. Strogi post-tretman može spriječiti kontaminaciju i optimizirati stabilnost aktivnog ugljena.
Zaključno, stvaranje aktivnog ugljena je složen proces. Preciznom kontrolom faza karbonizacije, aktivacije i naknadne-obrade, obični organski materijali koji-sadrže ugljik mogu se transformirati u visoko učinkovit adsorbirajući aktivni ugljen. Ova tehnologija ne samo da promiče razvoj područja zaštite okoliša, već također pruža nove mogućnosti za pohranu energije i industrijsku katalizu. S tehnološkim napretkom, proizvodnja aktivnog ugljena se razvija prema održivijem smjeru.