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二十世纪五十年代，伴随着工业革命的大潮，碳材料的应用越来越广泛，其中活性碳的应用领域PSA制氮用碳分子筛 扩展快，从初的过滤杂质逐渐发展到分离不同组份。与此同时，随着技术的进步，人类对物质的加工能力也越来越强，在这种情况下，碳分子筛应运而生。
碳分子筛（英文名carbon molecular sieves）是新型的非极性吸附剂，具有在常温变压下吸附空气中氧分子的性能，因而可获得富氮气体。它分离空气的能力取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度、或不同的吸附力、或两种效应同时起作用，碳分子筛PSA空分制氮就是基于这一性能。
虽然分子筛主要是由氧化硅、氧化铝所组成，但是随着其中所含氧化硅与氧化铝比例的变化，和添加其它助剂的作用，它们可以构架组建成数目众多的、具有不同结 构和性能特性的分子筛。不同类型的分子筛，它们的孔道形状和大小可以有很大差别。同一类型分子筛的孔径和结构，也可以有不同。
分子筛是个多孔性的物质，其中密布着大大小小的空穴，假如把这些孔都展开，它的表面积非常之大。1克分子筛只有一片较大的药片这么大体积， 可是它里面的孔表面积竟能达到300～1000平方米，比一般的一户家居面积还要大得多。分子筛里的空穴也叫笼子，笼子有大有小，不同大小的物质分子可进 入不同的空穴而筛分开来。
人们在适当的条件下通过对煤，椰子壳，酚醛树脂的碳化，得到了碳分子筛的前驱体再用苯蒸气对其进行沉积，得到3-5埃左右的匀一孔径，这匀一孔径可以对气体分子的筛分分离作用。但碳分子筛的生产过程要消耗大量能源和产生大气污染，是一个高能源高污染的产品。所以回收碳分子筛有利于节约能源和降低大气污染。
碳分子筛技术更适合潮湿天气和炎热天气；这是因为碳分子筛技术具有自净化功能，可以去除空气中的水汽，不受温度变化的影响。然而，膜分离技术不能自我净化。一旦空气潮湿，即使发生故障，也会直接影响设备的产气效率。
