炭素分子ふるいは、ふるい分けの特性を利用して、酸素と窒素を分離する目的を達成します。分子ふるいが不純物ガスを吸着する場合、マクロ細孔とメソ細孔はチャネルの役割のみを果たし、吸着された分子はミクロ細孔とサブミクロ細孔に輸送され、ミクロ細孔とサブミクロ細孔は実際に吸着の役割を果たす体積です。炭素分子ふるいには多数のミクロ細孔が含まれており、運動サイズの小さい分子は細孔に急速に拡散し、大径分子の侵入を制限します。異なるサイズのガス分子の相対的な拡散速度の違いにより、ガス混合物の成分を効果的に分離できます。したがって、炭素分子ふるいの製造では、分子のサイズに応じて、炭素分子ふるいの内部ミクロ細孔分布は0.28〜0.38nmである必要があります。 この微細孔サイズの範囲では、酸素は微細孔オリフィスを通じて細孔に素早く拡散できますが、窒素は微細孔オリフィスを通過しにくいため、酸素と窒素の分離が実現します。細孔サイズが大きすぎると、酸素と窒素の分子ふるいが微細孔に入りやすく、分離の役割を果たせません。また、細孔サイズが小さすぎると、酸素と窒素が微細孔に入ることも、分離の役割を果たすこともできません。
条件が限られているため、国産の分子ふるいの細孔サイズは十分に制御されていません。市販の炭素分子ふるいの細孔サイズ分布は {{0}}.3~1nm であり、岩谷分子ふるいだけが 0.28~0.36nm を達成しています。炭素分子ふるいの原料はココナッツの殻、石炭、樹脂などであり、加工後に粉砕され、次に基材と混練されます。基材は主に強度を高め、材料が壊れたり粉砕されたりするのを防ぐためのものです。2番目のステップは細孔を活性化することで、活性剤は600~1000度の温度で導入され、一般的に使用される活性剤は水蒸気、二酸化炭素、酸素およびそれらの混合物です。それらはより活性な非晶質炭素原子と熱化学反応を起こし、比表面積を拡大して徐々に孔を形成し、活性化時間は10~60分です。 3 番目のステップは、細孔構造の調整です。ベンゼンなどの化学物質の蒸気を使用して炭素分子ふるいの微細孔壁に堆積させ、細孔のサイズを要件に合わせて調整します。