Sàng phân tử cacbon CMS là vật liệu cacbon có sự phân bố kích thước lỗ rỗng và bề mặt hóa học cụ thể cho phép sàng hấp phụ có chọn lọc một thành phần của hỗn hợp khí bằng cách hấp phụ vật lý hoặc hóa học trong các điều kiện áp suất và nhiệt độ khác nhau. Hấp phụ là sự tích tụ của các phân tử khí hoặc chất lỏng trên bề mặt rắn, tùy thuộc vào môi trường mà nó được áp dụng và loại khí được tách ra. Nguyên lý hấp phụ trong Sàng phân tử cacbon CMS chủ yếu dựa trên sự tương tác giữa các phân tử, bao gồm lực van der Waals, tương tác lưỡng cực - lưỡng cực, lực cảm ứng, v.v. Các lực này làm cho các phân tử khí bị hấp phụ trên bề mặt cacbon sàng phân tử, do đó đạt được sự tách biệt của hỗn hợp khí.
Hấp phụ vật lý đề cập đến quá trình các phân tử khí được hấp phụ trên bề mặt của rây phân tử cacbon CMS bằng các lực liên phân tử không liên quan đến sự hình thành liên kết hóa học. Đặc điểm của hấp phụ vật lý là quá trình hấp phụ có thể đảo ngược, nhiệt hấp phụ nhỏ, tốc độ hấp phụ nhanh và quá trình hấp phụ không bị ảnh hưởng bởi các tính chất hóa học. Hấp thụ hóa học đề cập đến quá trình các phân tử khí phản ứng hóa học với bề mặt của Sàng phân tử cacbon CMS để hình thành liên kết hóa học. Đặc điểm của quá trình hấp phụ hóa học là quá trình hấp phụ không thuận nghịch, nhiệt hấp phụ lớn, tốc độ hấp phụ chậm và quá trình hấp phụ bị ảnh hưởng bởi các tính chất hóa học bề mặt của rây phân tử carbon. Nguyên lý nhiệt động lực học hấp phụ là cơ sở lý thuyết để nghiên cứu sự thay đổi nhiệt và cân bằng hấp phụ trong quá trình hấp phụ. Theo đường đẳng nhiệt hấp phụ, có thể hiểu được đặc tính hấp phụ của sàng phân tử carbon ở nhiệt độ và áp suất khác nhau, để tối ưu hóa các điều kiện hấp phụ.
Làm giàu hấp phụ đề cập đến quá trình CMS sàng phân tử cacbon làm tăng nồng độ của một thành phần trong hỗn hợp khí thông qua quá trình hấp phụ. Hiệu ứng này làm cho Sàng phân tử cacbon CMS trở nên hữu ích cho quá trình tách và tinh chế khí. Sự hấp phụ đề cập đến quá trình các phân tử khí được hấp phụ trên bề mặt của Sàng phân tử Carbon CMS, trong khi giải hấp đề cập đến quá trình các phân tử khí bị hấp phụ được giải hấp khỏi bề mặt của Sàng phân tử Carbon CMS. Hai quá trình này có thể đảo ngược và bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất, nồng độ khí và các yếu tố khác. Khi quá trình hấp phụ diễn ra, khả năng hấp phụ của CMS sàng phân tử cacbon giảm dần. Để phục hồi các đặc tính hấp phụ của nó, CMS sàng phân tử cacbon cần được tái tạo. Các phương pháp tái sinh phổ biến bao gồm tái sinh nhiệt, tái sinh hóa học, v.v. CMS sàng phân tử carbon tái sinh có thể được đưa vào sử dụng trở lại, do đó tái chế tài nguyên. Đồng thời, đối với CMS sàng phân tử cacbon đã mất khả năng hấp phụ cũng cần tiến hành xử lý, tái chế hợp lý để tránh gây ô nhiễm môi trường.
