Carbon hoạt tính hạt được sử dụng rộng rãi trong hóa chất, thực phẩm, y tế, phòng thủ quốc gia và các lĩnh vực khác do diện tích bề mặt riêng của nó, cấu trúc lỗ rỗng phát triển, sức mạnh cơ học cao, kháng axit và kiềm, và tính chất ổn định. Đặc biệt trong các vấn đề bảo vệ môi trường, carbon hoạt hóa có ý nghĩa nghiên cứu quan trọng như là chất hấp phụ pha khí và chất lỏng để điều trị ô nhiễm không khí và nước. Chất hấp phụ carbon hoạt hóa hạt sử dụng sự hấp phụ vật lý, hấp phụ hóa học và tính chất xúc tác oxy hóa của carbon hoạt hóa để loại bỏ các chất ô nhiễm từ nước và khí quyển.
Là một chất hấp phụ hiệu quả cho năng lượng sạch, carbon kích hoạt hạt đã mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho việc lưu trữ và vận chuyển năng lượng sạch như khí đốt tự nhiên và hydro. Đồng thời, carbon kích hoạt hạt được sử dụng rộng rãi để tinh chế khí: mùi khó chịu ở nơi công cộng hoặc dân cư, như mùi thức ăn của nhà hàng, mùi giấy và mồ hôi trong thư viện và văn phòng, có thể được tinh chế bằng carbon hoạt hóa hạt để tinh chế không khí trong nhà; Các nhà máy công nghiệp, như chế biến thực phẩm, sản xuất dược phẩm hoặc phòng dụng cụ chính xác, có chứa khói, bụi và chất kích thích trong không khí, có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của người lao động hoặc gây ra quá trình oxy hóa và ăn mòn các dụng cụ chính xác. Carbon hoạt tính hạt có thể được sử dụng để tinh chế và loại bỏ tạp chất; Các khí thải ra từ các nhà máy axit than, nhà máy hóa học và khí thải ô tô chứa các dung môi hữu cơ khác nhau, sunfua vô cơ và hữu cơ, hydrocarbon, các hợp chất thủy ngân hữu cơ và các thành phần có hại khác. Phát thải trực tiếp sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng bầu không khí và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Carbon hoạt tính hạt có thể được sử dụng để hấp phụ và phục hồi hiệu quả trước khi xả; Sử dụng carbon hoạt hóa để tinh chế không khí trong phòng làm lạnh và kho trái cây, đạt được thông gió lưu hành để giảm nồng độ ethylene và kéo dài thời gian lưu trữ của trái cây; Các nhà máy điện hạt nhân phát ra các khí phóng xạ như Krypton và Xenon, có thể gây hại cho sức khỏe con người như ung thư và tử vong thực vật. Chúng phải được hấp phụ sạch với carbon hoạt hóa trước khi được thải ra; Ngoài ra, carbon kích hoạt hạt được sử dụng rộng rãi trong sản xuất mặt nạ khí và mặt nạ công nghiệp.
Trong các ứng dụng hấp phụ pha lỏng, carbon hoạt hóa hạt được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như tinh chế nước uống, xử lý nước thải công nghiệp, sản xuất bia, khử màu, khử mùi, hút ẩm, phục hồi dung môi, v.v. Carbon hoạt tính hạt có những ưu điểm của hiệu suất hấp phụ mạnh, tái tạo dễ dàng và sử dụng lặp đi lặp lại. Nó có thể loại bỏ các chất và các hợp chất hữu cơ tạo ra mùi trong nước, chẳng hạn như benzen, phenol, clo, thuốc trừ sâu, chất tẩy rửa, trihalomethanes, v.v. Ngoài ra, các ion kim loại nặng như bạc, cadmium, đồng, thủy ngân, antimon, asen, bismuth, chì, và có thể bị loại bỏ hiệu quả.
Carbon hoạt tính hạt cũng có thể được sử dụng như một chất xúc tác và chất mang của nó, và đã được áp dụng rộng rãi trong xúc tác và hóa học điện, như xúc tác sự xuống cấp của ozone, phục vụ như một chất mang cho chất xúc tác kim loại quý và tạo ra siêu tụ điện.
