我們知道使用碳分子篩對氮氣進行變壓吸附是基于范德華力來分離氧氣和氮氣。因此，分子篩的比表面積越大，孔徑分布越均勻，微孔或亞微孔的數量越多，吸附量同時，如果孔徑可以小到盡可能地，范德瓦爾斯力場重疊，并且低濃度物質的分離更好。因此，在PSA制氮設備中，分子篩的性能與整套設備的產氣量和能耗直接相關，因此選擇合適的吸附劑是最重要的。
分子篩的性能分為四個階段：
由于制造工藝的限制，第一級碳分子篩只能生產純度約97％和98％的氮氣，回收率僅為26％~34％，能耗高;
第二階段碳分子篩的性能得到改善，可以獲得純度大于99.9％的氮，但能耗相當驚人，無法獲得大規模應用的條件。通過使用97％和98％純氮氣制備該階段的分子篩?；厥章室堰_到37％至42％，并已被廣泛使用。
隨著加工工藝的改進，第三階段分子篩取得了很大進展。它可以一次性生產純度超過99.99％的氮氣。當氮氣純度為99.5％時，回收率為40％。分子篩如德國BF-185，日本武田3K-172，巖谷2GN-H等具有這樣的水平。第三代分子篩也是目前最常用的分子篩，國內大多數廠家都在選擇。值得自豪的是，近年來國內分子篩的發展非常迅速。其中，長興科博和威海華泰已經走在前列，生產的分子篩的性能接近進口分子篩的性能。然而，國內分子篩受到條件和重量的影響。目前的性質很差。簡單地說，每批次的分子篩性能有一定差異，不如進口分子篩穩定。主要原因是活化孔形成和孔結構調整技術不夠成熟，分子篩性能易發生波動。同時，分子篩性能可能迅速降低，并且性能可能在兩到三年內降低約15％。然而，由于國內分子篩價格優勢很大，其性能接近第三代進口分子篩的性能，并得到了廣泛的應用。用戶也很難區分進口分子篩和國產分子篩。這使得一些不道德的制造商有機會使用國產分子篩代替進口分子篩，并使用低價招牌來欺騙用戶并賺取巨額利潤。
