ถ่านกัมมันต์และรูปแบบอื่นๆ ของถ่านกัมมันต์มีประโยชน์ในอุตสาหกรรมหลายด้าน เช่น การสกัดโลหะ การบำบัดน้ำ การบำบัดน้ำเสีย การขัดเงาโลหะ และอื่นๆ ตัวอย่างเช่น เป็นเทคนิคการกรองหลักในการกำจัดสิ่งเจือปนอินทรีย์ออกจากสารละลายชุบนิกเกิลที่ใช้ในโรงงานขัดเงาโลหะ ในกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า สามารถเติมสารเคมีอินทรีย์หลายชนิดลงในสารละลายชุบเพื่อปรับปรุงคุณภาพการชุบและเพิ่มคุณสมบัติ เช่น ความสว่าง ความเรียบ ความยืดหยุ่น เป็นต้น เนื่องจากการไหลของกระแสตรงและปฏิกิริยาทางไฟฟ้าของการออกซิเดชันที่ขั้วบวกและการรีดักชันที่ขั้วลบ สารเติมแต่งอินทรีย์จะสร้างผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวที่ไม่พึงประสงค์ในสารละลาย การสะสมมากเกินไปในสารละลายอาจส่งผลเสียต่อคุณภาพการชุบและคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะที่ชุบหากไม่ผ่านการบำบัดด้วยตัวกรอง การบำบัดด้วยถ่านกัมมันต์จะกำจัดสิ่งเจือปนดังกล่าวและฟื้นฟูประสิทธิภาพการชุบให้กลับสู่ระดับที่ต้องการ ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งอาจแตกต่างกันไปตามปริมาณน้ำที่ต้องบำบัด แต่โดยเฉลี่ยแล้วอาจอยู่ที่ประมาณ 1-2 ล้านดอลลาร์สหรัฐ นอกจากนี้ ไส้กรองเหล่านี้จำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่เมื่อเวลาผ่านไป (โดยทั่วไป 6-12 เดือน ขึ้นอยู่กับการใช้งาน) ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนคาร์บอนในไส้กรอง GAC อยู่ที่ประมาณ 0.05 - 0.1 ดอลลาร์สหรัฐต่อลูกบาศก์เมตรของน้ำที่ผ่านการบำบัดในโรงงาน

ถ่านกัมมันต์ใช้ในการรักษาพิษและการใช้ยาเกินขนาดหลังจากการรับประทาน ทางปาก ยาเม็ดหรือแคปซูลของถ่านกัมมันต์ถูกใช้ในหลายประเทศเป็นยาที่หาซื้อได้ทั่วไปเพื่อรักษาอาการท้องเสียอาหารไม่ย่อยและท้องอืดอย่างไรก็ตาม ถ่านกัมมันต์ไม่มีผลต่อแก๊สในลำไส้และอาการท้องเสีย โดยทั่วไปแล้วจะไม่มีประสิทธิภาพทางการแพทย์หากเกิดพิษจากการรับประทานสารกัดกร่อน กรดบอริก หรือผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม และโดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่มีประสิทธิภาพต่อพิษจากกรดหรือเบสเข้มข้น ไซยาไนด์เหล็กลิเธียมสารหนูเมทานอลเอทานอลหรือเอทิลีนไกลคอล^{[ 10 ]}ถ่านกัมมันต์จะไม่สามารถป้องกันสารเคมีเหล่านี้จากการดูดซึมเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ได้[ ^{11 ] อยู่}ในรายชื่อยาจำเป็นขององค์การอนามัย^โลก [ ^{12 ]}

การใช้ที่ไม่ถูกต้อง (เช่น เข้าไปในปอด ) ส่งผลให้เกิดการสำลักเข้าปอดซึ่งบางครั้งอาจถึงแก่ชีวิตได้หากไม่ได้รับการรักษาพยาบาลทันที^{[ 13 ]}

ถ่านกัมมันต์ที่ ผสมกับซีไลต์ในอัตราส่วน 50% โดยน้ำหนักใช้เป็นเฟสคงที่ในการแยกคาร์โบไฮเดรต (โมโนแซ็กคาไรด์ ไดแซ็กคาไรด์ และไตรแซ็กคาไรด์ ) ด้วยวิธีโครมา โท กราฟีความดันต่ำ โดยใช้ สารละลาย เอทานอล (5–50%) เป็นเฟสเคลื่อนที่ในขั้นตอนการวิเคราะห์หรือการเตรียมสาร

ถ่านกัมมันต์มีประโยชน์ในการสกัดสารต้านการแข็งตัว ของเลือดชนิดรับประทานโดยตรง (DOACs) เช่นดาบิกาแตรนอะพิซาแบนริวาโรซาแบนและอีโดซาแบนจากตัวอย่างพลาสมาในเลือด^{[ 14 ]}ด้วยเหตุนี้จึงมีการผลิตเป็น "เม็ดเล็กๆ" แต่ละเม็ดประกอบด้วย ถ่านกัมมันต์ 5 มิลลิกรัม สำหรับการบำบัดตัวอย่าง DOAC 1 มิลลิลิตร เนื่องจากถ่านกัมมันต์นี้ไม่มีผลต่อปัจจัยการแข็งตัวของเลือด เฮปาริน หรือสารต้านการแข็งตัวของเลือดอื่นๆ ส่วนใหญ่^{[ 15 ]}จึงทำให้สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างพลาสมาเพื่อหาความผิดปกติที่อาจได้รับผลกระทบจาก DOACs ได้

การดูดซับคาร์บอนมีประโยชน์มากมายในการกำจัดมลพิษออกจากอากาศหรือน้ำ ทั้งในภาคสนามและในกระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น:

• การทำความสะอาดคราบหก
• การฟื้นฟูน้ำใต้ดิน
• การกรองน้ำดื่ม^{[ 16 ]}
• การบำบัดน้ำเสีย^{[ 17 ]}
• การฟอกอากาศ
• สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายถูกดักจับจากกระบวนการทาสีการซักแห้งการ จ่าย น้ำมันเบนซินและกระบวนการอื่นๆ
• การกู้คืน สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (SRU, หน่วยกู้คืนตัวทำละลาย; SRP, โรงงานกู้คืนตัวทำละลาย; SRS, ระบบกู้คืนตัวทำละลาย) จากบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นการแปลงการเคลือบและกระบวนการอื่นๆ^{[ 18 ]}

ในช่วงเริ่มต้นการบังคับใช้ พระราชบัญญัติน้ำดื่มปลอดภัยปี 1974 ในสหรัฐอเมริกา เจ้าหน้าที่ EPAได้พัฒนากฎที่เสนอให้ระบบบำบัดน้ำดื่มต้องใช้ถ่านกัมมันต์แบบเม็ด เนื่องจากมีต้นทุนสูง กฎที่เรียกว่า GAC จึงได้รับการต่อต้านอย่างรุนแรงทั่วประเทศจากอุตสาหกรรมจัดหาน้ำ รวมถึงบริษัทสาธารณูปโภคน้ำที่ใหญ่ที่สุดในแคลิฟอร์เนีย ดังนั้นหน่วยงานจึงยกเลิกกฎดังกล่าว^{[ 19 ]}การกรองด้วยถ่านกัมมันต์เป็นวิธีการบำบัดน้ำที่มีประสิทธิภาพเนื่องจากมีคุณสมบัติหลากหลาย มีวิธีการและอุปกรณ์การกรองด้วยถ่านกัมมันต์เฉพาะประเภทที่ระบุไว้ ขึ้นอยู่กับสารปนเปื้อนที่เกี่ยวข้อง^{[ 18 ]}

ในการบำบัดน้ำเสีย ตัวกรองถ่านกัมมันต์แบบเม็ดถูกนำมาใช้เป็นขั้นตอนการบำบัดเพิ่มเติมเพื่อกำจัดสารมลพิษอินทรีย์ขนาดเล็ก เช่น ผลิตภัณฑ์ยา^{[ 17 ] [ 20 ]}ซึ่งหลายชนิดไม่สามารถกำจัดออกไปได้หมดในกระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบดั้งเดิม^{[ 21 ]}สารมลพิษจะถูกดูดซับโดยเม็ดถ่านกัมมันต์ จากนั้นจะถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์บนตัวกรอง^{[ 22 ]}

ถ่านกัมมันต์ยังใช้สำหรับการวัดความเข้มข้นของเรดอนในอากาศอีกด้วย

ถ่านกัมมันต์ที่ได้จากของเสียชีวมวลยังถูกนำมาใช้ในการกำจัดคาเฟอีนและพาราเซตามอลออกจากน้ำได้สำเร็จอีกด้วย^{[ 23 ]}

ถ่านกัมมันต์ (ถ่าน) เป็นสารที่อนุญาตให้เกษตรกรอินทรีย์ใช้ในการผลิตปศุสัตว์และการผลิตไวน์ ในการผลิตปศุสัตว์ ใช้เป็นยาฆ่าแมลง สารเติมแต่งอาหารสัตว์ สารช่วยในการแปรรูป ส่วนผสมที่ไม่ใช่ทางการเกษตร และสารฆ่าเชื้อ^{[ 24 ]} ในการผลิตไวน์อินทรีย์ อนุญาตให้ใช้ถ่านกัมมันต์เป็นสารช่วยในการแปรรูปเพื่อดูดซับเม็ดสีสีน้ำตาลจากน้ำองุ่นขาวเข้มข้น^{[ 25 ]} บางครั้งก็ใช้เป็นไบโอชาร์

ตัวกรองคาร์บอนกัมมันต์ (ตัวกรอง AC) สามารถใช้กรองวอดก้าและวิสกี้จาก สิ่งเจือปน อินทรีย์ที่อาจส่งผลต่อสี รสชาติ และกลิ่นได้ การนำวอดก้าที่มีสิ่งเจือปนอินทรีย์ผ่านตัวกรองคาร์บอนกัมมันต์ด้วยอัตราการไหลที่เหมาะสมจะทำให้วอดก้ามีปริมาณแอลกอฮอล์เท่าเดิมและมีความบริสุทธิ์ของสารอินทรีย์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อพิจารณาจากกลิ่นและรสชาติ^{[ 26 ]}

มีการวิจัยเพื่อทดสอบความสามารถของถ่านกัมมันต์ชนิดต่างๆ ในการกักเก็บก๊าซธรรมชาติ^{[ 1 ] [ 2 ]}และก๊าซไฮโดรเจน^{[ 1 ] [ 2 ]}วัสดุที่มีรูพรุนทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำสำหรับก๊าซประเภทต่างๆ ก๊าซจะถูกดึงดูดไปยังวัสดุคาร์บอนผ่านแรงแวนเดอร์วาลส์คาร์บอนบางชนิดสามารถบรรลุพลังงานการยึดเกาะได้ 5–10 กิโลจูลต่อโมล [ ^{27 ] จาก}นั้นก๊าซอาจถูกปลดปล่อยออกมาเมื่อได้รับความร้อนสูงขึ้น และอาจเผาไหม้เพื่อทำงาน หรือในกรณีของก๊าซไฮโดรเจนจะถูกสกัดเพื่อใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนการกักเก็บก๊าซในถ่านกัมมันต์เป็นวิธีกักเก็บก๊าซที่น่าสนใจ เนื่องจากก๊าซสามารถกักเก็บได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความดันต่ำ มวลต่ำ และปริมาตรต่ำ ซึ่งเป็นไปได้มากกว่าถังความดันขนาดใหญ่ในยานพาหนะกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาได้กำหนดเป้าหมายบางประการ^{[ 28 ]}ที่ต้องบรรลุในด้านการวิจัยและพัฒนาวัสดุคาร์บอนนาโนพรุน เป้าหมายทั้งหมดยังไม่บรรลุผลสำเร็จ แต่สถาบันจำนวนมาก รวมถึงโครงการ ALL-CRAFT ^{[ 1 ] [ 2 ]}ยังคงดำเนินงานในด้านนี้ต่อไป

โดยทั่วไปแล้ว ตัวกรองที่มีถ่านกัมมันต์จะใช้ในการกรองอากาศอัดและก๊าซเพื่อกำจัด ไอ น้ำมันกลิ่น และสารไฮโดรคาร์บอน อื่นๆ ออกจากอากาศ การออกแบบที่พบได้บ่อยที่สุดใช้หลักการกรองแบบ 1 ขั้นตอนหรือ 2 ขั้นตอน โดยมีถ่านกัมมันต์ฝังอยู่ภายในวัสดุตัวกรอง

ตัวกรองถ่านกัมมันต์ใช้สำหรับดักจับก๊าซกัมมันตรังสีในอากาศที่ดูดออกมาจากคอนเดนเซอร์ของกังหันในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบน้ำเดือด ชั้นถ่านขนาดใหญ่จะดูดซับก๊าซเหล่านี้และกักเก็บไว้ ในขณะที่ก๊าซเหล่านั้นสลายตัวอย่างรวดเร็วกลายเป็นสารของแข็งที่ไม่เป็นกัมมันตรังสี สารของแข็งเหล่านี้จะถูกดักจับอยู่ในอนุภาคถ่าน ในขณะที่อากาศที่ผ่านการกรองแล้วจะไหลผ่านไป

ถ่านกัมมันต์มักใช้ในระดับห้องปฏิบัติการเพื่อทำให้สารละลายของโมเลกุลอินทรีย์ที่มีสิ่งเจือปนอินทรีย์สีที่ไม่พึงประสงค์บริสุทธิ์ขึ้น

การกรองผ่านถ่านกัมมันต์ถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตสารเคมีละเอียดและยาขนาดใหญ่เพื่อวัตถุประสงค์เดียวกัน โดยถ่านกัมมันต์จะถูกผสมกับสารละลายแล้วกรองออก หรือตรึงไว้ในตัวกรอง^{[ 29 ] [ 30 ]}

ถ่านกัมมันต์ ซึ่งมักจะผสมกับกำมะถัน^{[ 31 ]}หรือไอโอดีน ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อดักจับการปล่อยปรอทจากโรงไฟฟ้าถ่านหิน เตาเผาขยะทางการแพทย์และจากก๊าซธรรมชาติที่ปากบ่อ อย่างไรก็ตาม แม้จะมีประสิทธิภาพ แต่ถ่านกัมมันต์ก็มีราคาแพง^{[ 32 ]}

เนื่องจากมักไม่ได้นำกลับมาใช้ใหม่ ถ่านกัมมันต์ที่มีสารปรอทจึงเป็นปัญหาในการกำจัด^{[ 33 ]}หากถ่านกัมมันต์มีสารปรอทน้อยกว่า 260 ppm กฎระเบียบของรัฐบาลกลางสหรัฐอเมริกาอนุญาตให้ทำให้คงตัว (เช่น กักเก็บไว้ในคอนกรีต) เพื่อนำไปฝังกลบอย่างไรก็ตาม ขยะที่มีสารปรอทมากกว่า 260 ppm ถือว่าเป็นขยะที่มีสารปรอทสูงและห้ามนำไปฝังกลบ (กฎห้ามฝังกลบ) ปัจจุบันวัสดุนี้กำลังสะสมอยู่ในโกดังและในเหมืองร้างลึกในอัตราประมาณ 100 ตันต่อปี

ปัญหาการกำจัดถ่านกัมมันต์ปนเปื้อนสารปรอทไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะในสหรัฐอเมริกาเท่านั้น ในประเทศเนเธอร์แลนด์ สารปรอทส่วนใหญ่จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ และถ่านกัมมันต์จะถูกกำจัดโดยการเผาอย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ( CO2

ถ่านกัมมันต์เกรดอาหารกลายเป็นเทรนด์อาหารในปี 2016 โดยถูกนำมาใช้เป็นสารเติมแต่งเพื่อให้รสชาติ "คล้ายควันเล็กน้อย" และสีเข้มแก่ผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ฮอทดอก ไอศกรีม แป้งพิซซ่า และเบเกิล^{[ 34 ]}ผู้ที่รับประทานยา เช่นยาคุมกำเนิดและยาแก้ซึมเศร้า [ ^{35 ] ได้รับคำแนะนำให้หลีกเลี่ยงอาหารหรือเครื่องดื่มแปลกใหม่ที่ใช้สี จาก}ถ่านกัมมันต์ เนื่องจากอาจทำให้ยาไม่ได้ผล^{[ 36 ]}

ถ่านกัมมันต์ใช้ในตัวกรองบุหรี่^{[ 37 ]}เพื่อลดปริมาณสารทาร์และสารเคมีอื่นๆ ที่มีอยู่ในควันบุหรี่ ซึ่งเป็นผลมาจากการเผาไหม้ โดยพบว่าสามารถลดสารพิษจากควันบุหรี่ โดยเฉพาะอนุมูลอิสระ^{[ 37 ]}

โดยปกติ ถ่านกัมมันต์ (R 1) จะผลิตในรูปอนุภาคผงหรือเม็ดละเอียด ขนาดเล็กกว่า 1.0 มม. โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยระหว่าง 0.15 ถึง 0.25  มม. ดังนั้นจึงมีอัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรสูงและมีระยะการแพร่กระจายสั้น ถ่านกัมมันต์ (R 1) ถูกกำหนดให้เป็นอนุภาคถ่านกัมมันต์ที่เหลืออยู่บนตะแกรงขนาด 50 เมช (0.297  มม.)

ผงถ่านกัมมันต์ (PAC) เป็นวัสดุที่มีอนุภาคละเอียดกว่า PAC ประกอบด้วยอนุภาคคาร์บอนที่บดหรือป่น ซึ่ง 95–100% จะผ่านตะแกรงขนาด ที่กำหนด มาตรฐาน ASTMจำแนกอนุภาคที่ผ่านตะแกรงขนาด 80 เมช (0.177  มม.) และเล็กกว่านั้นว่าเป็น PAC ไม่นิยมใช้ PAC ในภาชนะเฉพาะ เนื่องจาก จะเกิด การสูญเสียแรงดัน สูง โดยทั่วไปแล้ว PAC จะถูกเติมลงในหน่วยกระบวนการอื่นๆ โดยตรง เช่น จุดรับน้ำดิบ อ่างผสมเร็ว ถังตกตะกอน และตัวกรองแบบแรงโน้มถ่วง

ถ่านกัมมันต์แบบเม็ด (GAC) มีขนาดอนุภาคใหญ่กว่าถ่านกัมมันต์แบบผง และด้วยเหตุนี้จึงมีพื้นที่ผิวภายนอกน้อยกว่า ดังนั้นการแพร่กระจายของสารดูดซับจึงเป็นปัจจัยสำคัญ ถ่านเหล่านี้เหมาะสำหรับการดูดซับก๊าซ ไอระเหย และของเหลว เนื่องจากสารเหล่านี้แพร่กระจายอย่างรวดเร็วผ่านตัวกรอง ถ่านกัมมันต์แบบเม็ดใช้สำหรับการกรองอากาศและการบำบัดน้ำรวมถึงการกำจัดกลิ่นทั่วไปและการแยกส่วนประกอบในระบบการไหลและในถังผสมอย่างรวดเร็ว GAC สามารถหาได้ทั้งในรูปแบบเม็ดหรือแบบอัดขึ้นรูป GAC จะกำหนดขนาด เช่น 8×20, 20×40 หรือ 8×30 สำหรับการใช้งานในเฟสของเหลว และ 4×6, 4×8 หรือ 4×10 สำหรับการใช้งานในเฟสไอระเหย ถ่านกัมมันต์ขนาด 20×40 ผลิตจากอนุภาคที่สามารถลอดผ่านตะแกรงขนาดมาตรฐาน US Standard Mesh Size No. 20 (0.84  มม.) (โดยทั่วไปกำหนดไว้ที่ 85% ผ่าน) แต่จะถูกกักไว้บนตะแกรงขนาดมาตรฐาน US Standard Mesh Size No. 40 (0.42  มม.) (โดยทั่วไปกำหนดไว้ที่ 95% ถูกกักไว้) มาตรฐาน AWWA (1992) B604 ใช้ตะแกรงขนาด 50 เมช (0.297  มม.) เป็นขนาดขั้นต่ำของถ่านกัมมันต์ ถ่านกัมมันต์ที่นิยมใช้ในเฟสของเหลวมากที่สุดคือขนาด 12×40 และ 8×30 เนื่องจากมีความสมดุลที่ดีระหว่างขนาด พื้นที่ผิว และคุณลักษณะการสูญเสียแรงดัน

ถ่านกัมมันต์อัดขึ้นรูป (EAC) คือการนำผงถ่านกัมมันต์มาผสมกับสารยึดเกาะ แล้วหลอมรวมกันและอัดขึ้นรูปเป็นบล็อกถ่านกัมมันต์ทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 0.8 ถึง 130  มม. โดยส่วนใหญ่ใช้ในงานที่เกี่ยวข้องกับก๊าซ เนื่องจากมีแรงดันตกคร่อมต่ำ ความแข็งแรงเชิงกลสูง และมีปริมาณฝุ่นน้อย นอกจากนี้ยังจำหน่ายในชื่อตัวกรอง CTO (คลอรีน รสชาติ และกลิ่น) ด้วย

ถ่านกัมมันต์แบบลูกปัด (BAC) ผลิตจากการเผาไหม้ปิโตรเลียมพิทช์แล้วนำมาทำให้เป็นถ่าน จากนั้นจึงทำการกระตุ้นให้เป็นทรงกลมที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางสม่ำเสมอประมาณ 0.35 ถึง 0.80  มม. โดยทั่วไป BAC จะมีพื้นที่ผิวอยู่ในช่วง 800–1,200 ตร.ม. ^/กรัม ซึ่งเทียบเท่าหรือมากกว่าถ่านกัมมันต์แบบเม็ดหลายชนิด ทำให้มีประสิทธิภาพในการดูดซับสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ดีขึ้น เช่นเดียวกับถ่านกัมมันต์แบบอิเล็กตรอน (EAC) BAC ก็มีคุณสมบัติเด่นคือ แรงดันตกต่ำ ความแข็งแรงเชิงกลสูง และปริมาณฝุ่นต่ำ แต่มีขนาดเม็ดเล็กกว่า รูปทรงกลมทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในระบบฟลูอิไดซ์เบด เช่น การกรองน้ำ

คาร์บอนพรุนที่มีสารอนินทรีย์หลายชนิด เช่นไอโอดีนและเงินรวม ถึง แคตไอออนเช่น อะลูมิเนียม แมงกานีส สังกะสี เหล็ก ลิเธียม และแคลเซียม ก็ได้รับการเตรียมขึ้นเพื่อการใช้งานเฉพาะด้านใน การควบคุม มลพิษทางอากาศโดยเฉพาะในพิพิธภัณฑ์และหอศิลป์ เนื่องจากคุณสมบัติในการต้านจุลชีพและฆ่าเชื้อโรค คาร์บอนกัมมันต์ที่บรรจุเงินจึงถูกใช้เป็นสารดูดซับสำหรับการทำน้ำประปาให้บริสุทธิ์ สามารถผลิตน้ำดื่มจากน้ำธรรมชาติได้โดยการบำบัดน้ำธรรมชาติด้วยส่วนผสมของคาร์บอนกัมมันต์และอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (Al(OH) ) ซึ่งเป็นสารตกตะกอนคาร์บอนที่เคลือบสารยังใช้สำหรับการดูดซับไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S และไทออล มีรายงาน อัตราการดูดซับ H₂S ถึง 50% โดยน้ำหนัก

นี่คือกระบวนการเคลือบคาร์บอนที่มีรูพรุนด้วยพอลิเมอร์ ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ เพื่อให้ได้ชั้นเคลือบที่เรียบและซึมผ่านได้โดยไม่ปิดกั้นรูพรุน ความหนาของฟิล์มโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 50 ถึง 200  นาโนเมตร ซึ่งเป็นจุดสมดุลระหว่างการรักษาการเข้าถึงรูพรุนและการรับประกันความเสถียรทางกลของวัสดุ คาร์บอนที่ได้นั้นมีประโยชน์สำหรับการฟอกเลือด (hemoperfusion ) การฟอกเลือดเป็นเทคนิคการรักษาที่ใช้เลือดปริมาณมากของผู้ป่วยไหลผ่านสารดูดซับเพื่อกำจัดสารพิษออกจากเลือด ในการทดลองทางคลินิก คาร์บอนที่เคลือบด้วยพอลิเมอร์สามารถกำจัดสารพิษ เช่น บิลิรูบินและสารเมตาบอไลต์ของยาบางชนิดได้มากกว่า 80% ในการผ่านเพียงครั้งเดียว

มีเทคโนโลยีการแปรรูปเส้นใยเรยอนทางเทคนิคให้เป็นผ้าคาร์บอนกัมมันต์สำหรับใช้ในการกรองคาร์บอนความสามารถในการดูดซับของผ้ากัมมันต์นั้นสูงกว่าถ่านกัมมันต์ ( ตามทฤษฎี BET ) โดยมีพื้นที่ผิว 500–1500  ตารางเมตร^ต่อกรัม และปริมาตรของรูพรุน 0.3–0.8  ลูกบาศก์เซนติเมตร^ต่อกรัมเนื่องจากวัสดุกัมมันต์มีหลายรูปแบบ จึงสามารถนำไปใช้งานได้อย่างหลากหลาย ( เช่น ซูเปอร์คาปา ซิเตอร์ สารดูดซับกลิ่น อุตสาหกรรม ป้องกันสารเคมี ชีวภาพ รังสี และนิวเคลียร์เป็นต้น)

คาร์บอนหลายชนิดดูดซับโมเลกุลขนาดเล็กได้ดีกว่าค่าไอโอดีนเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานที่สุดที่ใช้ในการกำหนดลักษณะการทำงานของถ่านกัมมันต์ เป็นตัววัดระดับกิจกรรม (ตัวเลขที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงระดับการกระตุ้นที่สูงขึ้น^{[ 52 ]} ) ซึ่งมักรายงานเป็น mg/g (ช่วงทั่วไป 500–1200  mg/g) เป็นตัววัดปริมาณไมโครพอรของถ่านกัมมันต์ (0 ถึง 20 Åหรือสูงสุด 2 nm ) โดยการดูดซับไอโอดีนจากสารละลาย^{[ 53 ]} เทียบเท่ากับพื้นที่ผิวของคาร์บอนระหว่าง 900 ถึง 1100 m² ^/ g เป็นการวัดมาตรฐานสำหรับการใช้งานในเฟสของเหลว   

ค่าไอโอดีน (Iodine number) หมายถึงปริมาณไอโอดีนในหน่วยมิลลิกรัมที่ถูกดูดซับโดยถ่านกัมมันต์ 1 กรัม เมื่อความเข้มข้นของไอโอดีนในสารละลายที่เหลือจากการกรองอยู่ที่ 0.02 นอร์มัล (0.02N) โดยพื้นฐานแล้ว ค่าไอโอดีนเป็นตัววัดปริมาณไอโอดีนที่ถูกดูดซับในรูพรุน และเป็นตัวบ่งชี้ปริมาตรของรูพรุนที่มีอยู่ในถ่านกัมมันต์นั้นๆ โดยทั่วไป ถ่านกัมมันต์ที่ใช้ในการบำบัดน้ำจะมีค่าไอโอดีนอยู่ระหว่าง 600 ถึง 1100 พารามิเตอร์นี้มักใช้ในการกำหนดระดับการเสื่อมสภาพของถ่านกัมมันต์ที่ใช้งานอยู่ อย่างไรก็ตาม ควรใช้ความระมัดระวังในการพิจารณาเรื่องนี้ เนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีกับสารที่ถูกดูดซับอาจส่งผลต่อการดูดซับไอโอดีน ทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ผิดพลาด ดังนั้น การใช้ค่าไอโอดีนเป็นตัววัดระดับการเสื่อมสภาพของชั้นคาร์บอนจึงแนะนำได้ก็ต่อเมื่อพิสูจน์ได้ว่าไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีกับสารดูดซับ และเมื่อมีการกำหนดความสัมพันธ์เชิงทดลองระหว่างค่าไอโอดีนกับระดับการเสื่อมสภาพสำหรับการใช้งานเฉพาะนั้นแล้ว

คาร์บอนบางชนิดมีความสามารถในการดูดซับโมเลกุลขนาดใหญ่ได้ดีกว่า ค่าโมลาสหรือประสิทธิภาพโมลาสเป็นตัววัด ปริมาณ รูพรุนขนาดกลาง (มากกว่า 20 Åหรือใหญ่กว่า 2 nm ) ของถ่านกัมมันต์โดยการดูดซับโมลาสจากสารละลาย ค่าโมลาสสูงแสดงถึงการดูดซับโมเลกุลขนาดใหญ่ได้สูง (ช่วง 95–600) ประสิทธิภาพการลดสีคาราเมล (Caramel dp) คล้ายกับค่าโมลาส ประสิทธิภาพโมลาสรายงานเป็นเปอร์เซ็นต์ (ช่วง 40%–185%) และมีความสัมพันธ์กับค่าโมลาส (600 = 185%, 425 = 85%) ค่าโมลาสของยุโรป (ช่วง 525–110) มีความสัมพันธ์ผกผันกับค่าโมลาสของอเมริกาเหนือ

ค่าโมลาส (Molasses Number) เป็นค่าที่ใช้วัดระดับการลดสีของสารละลายโมลาสมาตรฐานที่เจือจางและปรับมาตรฐานเทียบกับถ่านกัมมันต์มาตรฐาน เนื่องจากขนาดของสารให้สี ค่าโมลาสจึงแสดงถึงปริมาตรของรูพรุนที่อาจมีอยู่สำหรับสารดูดซับขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปริมาตรของรูพรุนทั้งหมดอาจไม่พร้อมสำหรับการดูดซับในระบบบำบัดน้ำเสียบางประเภท และสารดูดซับบางส่วนอาจเข้าไปในรูพรุนขนาดเล็กกว่า จึงไม่ใช่ค่าที่เหมาะสมในการประเมินประสิทธิภาพของถ่านกัมมันต์แต่ละชนิดสำหรับงานเฉพาะ โดยทั่วไป พารามิเตอร์นี้มีประโยชน์ในการประเมินอัตราการดูดซับของถ่านกัมมันต์หลายชนิด หากเปรียบเทียบถ่านกัมมันต์สองชนิดที่มีปริมาตรของรูพรุนสำหรับการดูดซับใกล้เคียงกัน ถ่านกัมมันต์ที่มีค่าโมลาสสูงกว่ามักจะมีรูพรุนขนาดใหญ่กว่า ทำให้การถ่ายโอนสารดูดซับเข้าสู่พื้นที่ดูดซับมีประสิทธิภาพมากขึ้น

แทนนินเป็นส่วนผสมของโมเลกุลขนาดใหญ่และขนาดกลาง คาร์บอนที่มีทั้งรูพรุนขนาดใหญ่และ รู พรุนขนาดกลางสามารถดูดซับแทนนินได้ ความสามารถในการดูดซับแทนนินของคาร์บอนจะรายงานเป็นความเข้มข้นในหน่วยส่วนต่อล้าน (ช่วง 200 ppm–362 ppm)

คาร์บอนบางชนิดมีโครงสร้างเมโซพอรัส (20 Åถึง 50 Å หรือ 2 ถึง 5  นาโนเมตร) ซึ่งดูดซับโมเลกุลขนาดกลาง เช่น สีย้อมเมทิลีนบลูการดูดซับเมทิลีนบลูมีรายงานเป็นกรัม/100 กรัม (ช่วง 11–28 กรัม/100 กรัม) ^{[ 54 ]}

คาร์บอนบางชนิดได้รับการประเมินโดยพิจารณาจาก ความยาวครึ่งชีวิต ของการกำจัดคลอรีน ซึ่งวัดประสิทธิภาพการกำจัดคลอรีนของถ่านกัมมันต์ ความยาวครึ่งชีวิตของการกำจัดคลอรีนคือความลึกของคาร์บอนที่จำเป็นในการลดความเข้มข้นของคลอรีนลง 50% ความยาวครึ่งชีวิตที่ต่ำกว่าแสดงถึงประสิทธิภาพที่เหนือกว่า^{[ 55 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ความหนาแน่นของของแข็งหรือโครงสร้างของถ่านกัมมันต์จะอยู่ในช่วงระหว่าง 2000 ถึง 2100  กก./ ^ลบ.ม. (125–130  ปอนด์/ลบ.ฟุต) อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่ของตัวอย่างถ่านกัมมันต์จะประกอบด้วยช่องว่างอากาศระหว่างอนุภาค ดังนั้นความหนาแน่นที่แท้จริงหรือที่ปรากฏจึงจะต่ำกว่า โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 400 ถึง 500  กก./ลบ.ม. ⁽ 25–31  ปอนด์/ลบ.ฟุต) ^{[ 56 ]}

ความหนาแน่นที่สูงขึ้นจะให้ค่ากิจกรรมต่อปริมาตรที่มากขึ้น และโดยปกติจะบ่งชี้ถึงถ่านกัมมันต์ที่มีคุณภาพดีกว่า มาตรฐาน ASTM D 2854 -09 (2014) ใช้ในการกำหนดความหนาแน่นปรากฏของถ่านกัมมันต์

ค่าความแข็งเป็นตัววัดความต้านทานต่อการสึกหรอของถ่านกัมมันต์ เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญว่าถ่านกัมมันต์ยังคงสภาพทางกายภาพและทนต่อแรงเสียดทานซึ่งอาจทำให้วัสดุเสียหายได้ ความแข็งของถ่านกัมมันต์มีความแตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบและระดับกิจกรรม (ความพรุน) ที่ใช้ในการผลิต

เถ้าจะลดประสิทธิภาพโดยรวมของถ่านกัมมันต์และลดประสิทธิภาพการฟื้นฟูสภาพ ปริมาณเถ้าขึ้นอยู่กับวัตถุดิบพื้นฐานที่ใช้ในการผลิตถ่านกัมมันต์ (เช่น มะพร้าว ไม้ ถ่านหิน เป็นต้น) ออกไซด์ของโลหะ (Fe₂O₃ ละลายออกจากถ่านกัมมันต์ทำให้เกิดการเปลี่ยนสี ปริมาณเถ้าที่ละลายได้ในกรด/น้ำมีความสำคัญมากกว่าปริมาณเถ้าทั้งหมด ปริมาณเถ้าที่ละลายได้มีความสำคัญมากสำหรับผู้เลี้ยงปลา เนื่องจากเฟอร์ริกออกไซด์สามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของสาหร่าย ควรใช้ถ่านกัมมันต์ที่มีปริมาณเถ้าที่ละลายได้ต่ำสำหรับตู้ปลาทะเล ปลาน้ำจืด และตู้ปะการัง เพื่อหลีกเลี่ยงการเป็นพิษจากโลหะหนักและการเจริญเติบโตของพืช/สาหร่ายมากเกินไป ASTM (วิธีการทดสอบมาตรฐาน D2866 ) ใช้ในการกำหนดปริมาณเถ้าของถ่านกัมมันต์ 

การวัดค่าความพรุนของถ่านกัมมันต์โดยการดูดซับไอระเหยของคาร์บอนเตตระคลอไรด์ อิ่มตัว

ยิ่งขนาดอนุภาคของถ่านกัมมันต์ละเอียดมากเท่าไร การเข้าถึงพื้นที่ผิวก็จะยิ่งดีขึ้น และอัตราการดูดซับก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น ในระบบเฟสไอ จำเป็นต้องพิจารณาถึงการลดลงของความดัน ซึ่งจะส่งผลต่อต้นทุนพลังงาน การพิจารณาการกระจายขนาดอนุภาคอย่างรอบคอบสามารถให้ประโยชน์ในการดำเนินงานอย่างมาก อย่างไรก็ตาม ในกรณีของการใช้ถ่านกัมมันต์สำหรับการดูดซับแร่ธาตุ เช่น ทองคำ ขนาดอนุภาคควรอยู่ในช่วง3.35–1.4 มิลลิเมตร (0.132–0.055 นิ้ว)ถ่านกัมมันต์ที่มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 1 มิลลิเมตรจะไม่เหมาะสมสำหรับการชะล้าง (การแยกแร่ธาตุออกจากถ่านกัมมันต์) นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยคอร์เนลได้สังเคราะห์ถ่านกัมมันต์ที่มีพื้นที่ผิวสูงมาก โดยมีพื้นที่ BET 4800 m2 g–1 และปริมาตรรูพรุนทั้งหมด 2.7 cm3 g–1 ^{[ 1 ]}ค่าพื้นที่ BET นี้เป็นค่าสูงสุดที่รายงานในวรรณกรรมสำหรับถ่านกัมมันต์จนถึงปัจจุบัน  

รูปแบบการดูดซับทางเคมีที่พบได้บ่อยที่สุดในอุตสาหกรรม เกิดขึ้นเมื่อตัวเร่งปฏิกิริยา ที่เป็นของแข็ง ทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้นที่เป็นก๊าซ การดูดซับสารตั้งต้นบนพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาจะสร้างพันธะเคมี ซึ่งเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของอิเล็กตรอนรอบโมเลกุลของสารตั้งต้น และทำให้สารตั้งต้นสามารถเกิดปฏิกิริยาที่ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ตามปกติ

เทคนิคการฟื้นฟูที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการอุตสาหกรรมคือการฟื้นฟูด้วยความร้อน^{[ 91 ]}โดยทั่วไปกระบวนการฟื้นฟูด้วยความร้อนจะดำเนินการตามสามขั้นตอน: ^{[ 92 ]}

• การอบแห้งสารดูดซับที่อุณหภูมิประมาณ105 °C (221 °F)  
• การคายประจุและการสลายตัวที่อุณหภูมิสูง ( 500–900 °C (932–1,652 °F) ) ภายใต้บรรยากาศเฉื่อย  
• การเปลี่ยนสารอินทรีย์ที่เหลืออยู่ให้เป็นก๊าซโดยใช้ก๊าซที่ไม่ก่อให้เกิดออกซิเดชัน (ไอน้ำหรือคาร์บอนไดออกไซด์) ที่อุณหภูมิสูง ( 800 °C (1,470 °F) )  

ขั้นตอนการอบชุความร้อนใช้ประโยชน์จาก คุณสมบัติ คายความร้อนของการดูดซับและส่งผลให้เกิดการคายการดูดซับการแตกตัว บางส่วน และการเกิดพอลิเมอร์ของสารอินทรีย์ที่ถูกดูดซับ ขั้นตอนสุดท้ายมีจุดมุ่งหมายเพื่อกำจัดสารตกค้างอินทรีย์ที่ไหม้เกรียมซึ่งเกิดขึ้นในโครงสร้างที่มีรูพรุนในขั้นตอนก่อนหน้า และเปิดเผยโครงสร้างคาร์บอนที่มีรูพรุนอีกครั้งเพื่อฟื้นฟูคุณลักษณะพื้นผิวเดิม หลังจากการบำบัดแล้ว คอลัมน์การดูดซับสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในแต่ละรอบการดูดซับและการฟื้นฟูด้วยความร้อน จะมีการเผาไหม้คาร์บอนประมาณ 5–15% โดยน้ำหนัก ส่งผลให้สูญเสียความสามารถในการดูดซับ^{[ 93 ]}การฟื้นฟูด้วยความร้อนเป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานสูงเนื่องจากอุณหภูมิที่ต้องการสูง ทำให้เป็นกระบวนการที่มีราคาแพงทั้งในด้านพลังงานและเชิงพาณิชย์^{[ 92 ]}โรงงานที่พึ่งพาการฟื้นฟูด้วยความร้อนของถ่านกัมมันต์จะต้องมีขนาดที่แน่นอนก่อนจึงจะคุ้มค่าทางเศรษฐกิจที่จะมีสิ่งอำนวยความสะดวกในการฟื้นฟูในสถานที่ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่สถานที่บำบัดของเสียขนาดเล็กจะขนส่งแกนถ่านกัมมันต์ไปยังโรงงานเฉพาะทางเพื่อการฟื้นฟู^{[ 94 ]}

ความกังวลในปัจจุบันเกี่ยวกับพลังงานและต้นทุนที่สูงของการฟื้นฟูสภาพถ่านกัมมันต์ด้วยความร้อน ได้กระตุ้นให้เกิดการวิจัยเกี่ยวกับวิธีการฟื้นฟูสภาพทางเลือกอื่นๆ เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของกระบวนการดังกล่าว แม้ว่าเทคนิคการฟื้นฟูสภาพหลายอย่างที่กล่าวถึงยังคงเป็นเพียงงานวิจัยทางวิชาการ แต่ก็มีการนำวิธีการทางเลือกอื่นๆ นอกเหนือจากระบบการฟื้นฟูสภาพด้วยความร้อนมาใช้ในอุตสาหกรรมแล้ว วิธีการฟื้นฟูสภาพทางเลือกในปัจจุบัน ได้แก่:

• กระบวนการ TSA (thermal swing adsorption) และ/หรือ PSA ( pressure swing adsorption ): ผ่านการพาความร้อน (การถ่ายเทความร้อน)โดยใช้ไอน้ำ^{[ 95 ]}ก๊าซเฉื่อย "ร้อน" (โดยทั่วไปคือไนโตรเจน ที่ถูกทำให้ร้อน (150–250  °C (302–482  °F))) ^{[ 96 ]}หรือสุญญากาศ (T+VSA หรือ TVSA ซึ่งเป็นการรวมกระบวนการ TSA และ VSA เข้าด้วยกัน) ^{[ 97 ]} การสร้างใหม่ในสถานที่
• MWR ( การสร้างใหม่ ด้วยไมโครเวฟ ) ^{[ 98 ]}
• การฟื้นฟูทางเคมีและตัวทำละลาย^{[ 99 ]}
• การฟื้นฟูทางเคมีและความร้อน^{[ 100 ]}
• การฟื้นฟูจุลินทรีย์^{[ 101 ]}
• การฟื้นฟูด้วยไฟฟ้าเคมี^{[ 102 ]}
• การฟื้นฟูด้วยคลื่นอัลตราโซนิก^{[ 103 ]}
• การออกซิเดชันของอากาศชื้น^{[ 104 ]}