分子篩是一種人工合成的沸石。其原料一般為白色晶體粉末，粒度在1～10μm范圍內(nèi)。實際應(yīng)用的粒狀或球狀的分子篩是在原粉中加羊甘土作為粘接劑而加工成型的。成型后加熱到一定溫度，脫出水分，分子篩晶體結(jié)構(gòu)保持不變，同時形成許多與外部相通的均一的微孔。

　　當氣體分子直徑比此微孔直徑小時，可以進入孔的內(nèi)部，從而使某些分子大小不同的物質(zhì)分開，起到篩分子的作用，故稱之為分子篩。

　　分子篩的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。其中鋁硅酸鹽陰離子骨架可以形象地看作是一座晶體的“化學(xué)建筑物”，里邊排列著幾種不同形狀的“走廊”(孔道)縱橫貫穿著，而且“房子”上還開有大小不同的窗口(晶孔)。

　　分子篩的容積大約有一半是空腔，小于晶孔直徑的氣體分子即可通過晶孔而吸附于晶穴的內(nèi)表面，巨大的內(nèi)表面積決定了分子篩能大量吸氣的特性。

　　根據(jù)化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的不同，分子篩有許多種。常用的有5A型分子篩，其內(nèi)表面積為585m2/g;13X型分子篩，其內(nèi)表面積為520m2/g。這兩種分子篩在1×lO-3～1×10-2Pa壓強范圍內(nèi)對氮吸附量較大。為提高分子篩在低壓下的吸附量和吸附速率，采用離子交換改性法得到了NaM和ZSM-5型分子篩，其在10-4Pa范圍內(nèi)吸附量較高。在液態(tài)氮溫度下，分子篩吸附的氣體體積為其自身體積的50～110倍。

　　分子篩對氣體的吸附是物理吸附，過程是可逆的。低溫下吸附的氣體在溫度回升時將如數(shù)地釋放出來。分子篩吸氣能力可用吸附等溫線來表示。吸附等溫線是在一定溫度下，分子篩對氣體的吸附量與氣體平衡壓強的關(guān)系曲線。