焦油渣中碳含量高（優質渣中碳質量分數不小于80%），灰含量低，是制備活性炭的優質原料；但是焦油渣又具有結構致密、結晶度高的特點，缺乏活化所需的初孔，活化困難，這限制了其在活性炭領域的應用。
將焦油渣進行高溫熱解，其中的非碳元素被高溫分解，以氣體形式釋放，剩余碳元素則形成不規則排列的石墨微晶結構，這些微晶之間留有空隙，被熱解過程中析出的焦油等無定形碳填充，這些無定形碳則為后續活化過程提供了豐富的活性位。熱解是炭化過程的初始和伴隨反應，是活性炭制備過程中最重要的工藝。熱解可以改變化學鍵的斷裂和重組，獲得不同理化結構的活性炭前驅體。
焦油渣熱解過程中非碳元素（氧、氮、氫）被分解成氣體排出，而剩余碳原子則形成類石墨微晶。不規則排列的微晶之間留有各種不同形狀的空隙，這些空隙便是活性炭產品孔道結構的主要來源。
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