Aktivni ugljen u prahu (PAC) je ugljični materijal s visokom specifičnom površinom i jakim kapacitetom adsorpcije. Naširoko se koristi u obradi vode, pročišćavanju zraka i kontroli industrijskog onečišćenja. Metoda njegove pripreme i optimizacija učinka imaju značajan utjecaj na njegovu praktičnu primjenu.
Glavne metode pripreme za PAC uključuju fizičku aktivaciju, kemijsku aktivaciju i kombinaciju oba. Fizička aktivacija obično koristi vodenu paru, ugljični dioksid ili zrak kao aktivator za pirolizu i aktiviranje prekursora ugljika na visokim temperaturama (800-1000 stupnjeva), tvoreći dobro-razvijenu poroznu strukturu. Ova metoda je jednostavna, ali vrijeme aktivacije je dugo, a učinak adsorpcije proizvoda je relativno ograničen. Kemijska aktivacija koristi kemijske reagense poput fosforne kiseline, kalijevog hidroksida ili cinkovog klorida za reakciju s prekursorom ugljika na nižim temperaturama (400-700 stupnjeva), nagrizajući prekursor ugljika da bi se stvorila bogata mikroporozna i mezoporozna struktura. Aktivni ugljen proizveden ovom metodom ima veliku specifičnu površinu i jak adsorpcijski kapacitet, ali kemijski ostaci mogu utjecati na njegovu sigurnost. Posljednjih je godina kombinirana metoda aktivacije kombinirala prednosti fizičke i kemijske aktivacije, optimizirajući distribuciju pora kroz-po-korak tretmana, dodatno poboljšavajući ukupnu učinkovitost aktivnog ugljena.
Što se tiče primjene, aktivni ugljen u prahu primarno se koristi za uklanjanje organskih zagađivača, mirisa i pigmenata iz vode, pokazujući svoje mogućnosti brzog odgovora u slučaju iznenadnog onečišćenja vode. Također igra važnu ulogu u pročišćavanju otpadnih plinova, pročišćavanju farmaceutskih međuproizvoda i dekolorizaciji u prehrambenoj industriji.
U budućnosti će se tehnologija proizvodnje aktivnog ugljena u prahu razvijati prema zelenijim i učinkovitijim metodama. Poboljšanjem procesa aktivacije i razvojem novih prekursora, njegova adsorpcijska izvedba će se dodatno poboljšati, a troškovi proizvodnje će se smanjiti kako bi se zadovoljili sve stroži zahtjevi zaštite okoliša.