ACF中約有60%的C以類石墨碳形式存在[8]，有超過50%的碳原子都位于內外表面[7]，由于表面碳原子的不飽和性，它能以化學形式結合碳以外的原子及原子基團，從而構成了獨特的表面化學結構。ACF與GAC有顯著的不同，其直徑小，孔隙直接開口于纖維表面，是一種典型的微孔炭，具有較大的比表面積。ACF與GAC的孔徑分布和孔結構見圖1~2。圖1~2顯示出兩者在孔徑分布及表面形態結構上的區別[1-2，9-11]。
由圖1~2可知，ACF是一種典型的微孔炭[12]，是超微粒子、表面、不規則結構以及狹小空間的組合。超微粒子以各種方式結合在一起，形成豐富的納米孔空間，這些空間的大小與超微粒子為同一數量級，使ACF具有很大的比表面積。ACF含有許多不規則結構———雜環結構或含有不同表面官能團的微結構，所有這些使ACF具有極大的表面能，使微孔與孔壁共同作用形成強大的分子場，提供了一個吸附態分子物理和化學變化的準高壓體系。使得吸附質到達吸附位的擴散路徑比GAC短，驅動力大。
與活性炭相比，ACF及其系列產品具有豐富且發達的微孔，微孔孔徑可調，比表面積大，吸附容量大，吸附速率快，再生容易快速，脫附徹底，經多次吸脫附后仍保持原有的吸附性能。因而在氣體吸附、空氣凈化等領域有著廣泛的應用。
2、ACF在催化領域的應用
楊海麗等[13]通過對ACF進行XRD研究，發現ACF屬于紊亂碳層堆疊的類石墨微晶結構。其基本結構單元是石墨帶狀層面。石墨層面中π電子具有一定的催化活性，邊緣及表面缺陷處的碳原子所具有的不成對電子也可在催化中發揮作用。表面含氧基團又呈現出固體酸、堿的催化作用。ACF的表面自由基還能促進脫HCl[14]、烷烴脫氫[15]等反應的進行。另外，也可直接用ACF作催化劑。
2.1 脫硫反應
基于ACF具有常規活性炭無法比擬的吸附性能，把活性炭纖維用于SO2脫除具有廣闊的應用前景。ACF應用于煙道氣中連續脫除SO2的原理見圖3[16]。SO2在ACF上吸附后在O2存在下被催化氧化為SO3，SO2再與煙氣中的水蒸汽作用形成H2SO4，后者被ACF上冷凝的過量水洗脫，從而空出SO2吸附部位，使SO2的吸附、氧化、水合及H2SO4的解吸等循環連續不斷地進行下去，這樣既可避免炭材料由于磨損或再生導致碳的損耗及活性的下降，也可避免對炭材料的頻繁再生，從而降低操作運行成本。
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