Гранулированный активированный уголь, как традиционное адсорбционное вещество, обладает повышенным адсорбционным действием благодаря своей пористой структуре. Однако гранулированный активированный уголь, производимый обычными заводами, часто имеет такие проблемы, как неравномерное распределение пор и несоответствие между размером пор и целевыми молекулами загрязнителей, что может легко привести к ухудшению производительности, что приводит к недостаточной селективности для конкретных загрязнителей в сложных системах. В последние годы исследователи точно отрегулировали пористую структуру гранулированного активированного угля посредством физической активации, химической модификации и шаблонных методов, пытаясь добиться целевой адсорбции различных-размерных и полярных загрязнителей за счет оптимизации пропорции и распределения микропор, мезопор и макропор. Эта мера дополнительно улучшает технологичность гранулированного активированного угля.
С точки зрения регулирования физической активации, регулируя типы активаторов, температуру и время активации, можно эффективно изменить распределение пор по размерам гранулированного активированного угля. Например, используя скорлупу кокосового ореха в качестве сырья и активируя ее при температуре 800-900 градусов с помощью CO₂, можно увеличить долю микропор, что значительно повышает способность к адсорбции низкомолекулярных загрязнителей; увеличение времени активации водяного пара до 2-3 часов может способствовать образованию мезопор, что более способствует адсорбции молекул красителя. Принцип химической модификации предполагает введение определенных функциональных групп для синергического взаимодействия со структурой пор, что еще больше повышает селективность. Исследования показали, что поверхностное содержание карбоксильных групп активированного угля, обработанного азотной кислотой, увеличивается, а доля мезопор возрастает до более 30%, при этом селективность адсорбции молекулярных веществ в водоемах почти в три раза выше, чем у немодифицированных образцов.
Однако регулирование пористой структуры по-прежнему создает проблемы для улучшения селективности адсорбции. С одной стороны, большинство методов регулирования приводят к уменьшению удельной поверхности гранулированного активированного угля. Как сохранить высокую удельную поверхность, обеспечивая при этом соответствие диаметров пор, является ключом к балансу адсорбционной способности и селективности. С другой стороны, загрязняющие вещества в реальных водоемах или газах часто существуют в смешанном состоянии, и при регулировании структуры одной поры трудно справиться с конкуренцией нескольких компонентов за адсорбцию. Необходимо сочетать химическую модификацию поверхности, регулирование заряда и другие многомерные совместные разработки. Будущие исследования могут быть сосредоточены на технологиях динамического регулирования пористой структуры и моделях прогнозирования эффективности поровой структуры-селективной адсорбции на основе машинного обучения, обеспечивающих теоретическое руководство и техническую поддержку для точного проектирования высокоселективных адсорбционных материалов из гранулированного активированного угля с высокой-селективностью.