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。
碳分子筛是利用筛分的特性来达到分离氧气、氮气的目的。在分子筛吸附杂质气体时，大孔和中孔只起到通道的作用，将被吸附的分子运送到微孔和亚微孔中，微孔和亚微孔才是真正起吸附作用的容积。如前图所示，碳分子筛内部包含有大量的微孔，这些微孔允许动力学尺寸小的分子快速扩散到孔内，同时限制大直径分子的进入。由于不同尺寸的气体分子相对扩散速率存在差异，气体混合物的组分可以被有效的分离。因此，在制造碳分子筛时，根据分子尺寸的大小，碳分子筛内部微孔分布应在0.28～0.38nm。在该微孔尺寸范围内，氧气可以快速通过微孔孔口扩散到孔内，而氮气却很难通过微孔孔口，从而达到氧、氮分离。微孔孔径大小是碳分子筛分离氧、氮的基础，如果孔径过大，氧气、氮气分子筛都很容易进入微孔中，也起不到分离的作用；而孔径过小，氧气、氮气都不能进入微孔中，也起不到分离的作用。
未来几年，碳分子筛产品将向高指标、高强度、高堆密度方向发展，低指标低档次的产品将会被淘汰，空分设备将趋向小型化，对分子筛行业提出了更高的要求，因此如抓住当前的良好时机，扩大生产，逐步改变国际国内对于中国产碳分子筛低质的认识，迅速抢占国内国际市场，将有可能在两到三年内成为行业排头兵。
碳分子筛回收制作，多孔碳材料在提高比表面积,控制孔径的大小和分布一直难以解决。还未能成功利用硬软模板法来合成高比表面积,控制孔径的大小和窄分布的碳分子筛，但这仍旧是一个值得深入挖掘的课题。近年来人们利用离子液体为前躯体合成孔径均一多孔碳材料，条件苛刻成本高。以此类多孔碳材料在吸附分离、储氢、负载金属后催化以及燃料电池与电化学双电层电容器等领域的用途。
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。