在加添杂酚油以前的干馏炭,具有很高的气体吸附量,但几乎没有选择吸附性能,加添杂酚油之后,不均匀粘附在炭基材的表面,一边稍稍加热,一边搅拌混合成均匀湿润状态,再在80℃进行热处理,选择吸附性能有不少提高,而气体吸附量却大幅度下降。进一步提高热处理温度,气体吸附量与选择吸附性能一起提高。在300~400℃时,已显示相当的选择吸附性能,至600℃达到更高的选择吸附性能。可是,在300~400℃,杂酚油有某种程度挥发,一部份呈气相状态,一它们在该温度也发生分解成为不挥发的成分,如游离炭并不沉积在炭基材的表面。相反,气体吸附量随着处理温度的提高而提高,粘附在炭基材表面的杂酚油发生挥发或热分解,改变了炭基材的表面状态,由此而形成选择吸附性能,即分子筛性能。显然,在气相中热解产生的炭渣,在高温中沉积,以不同的机理形成分子筛。
从变压吸附工艺的实用目的出发,要求有更高性能的分子筛,因而在600~900℃的高温进行热处理,在这样高温度,炭基材周围气相中如果存在很多的碳化合物,热解产生的游离碳可能沉积在炭基材表面,但先加添苯的干馏炭进行热处理时,在通氮气状况下热处理,即使是高温,分子筛的形成主要是由于炭基材表面的碳化合物以液相或固相状态热解起作用。在低温范围内,虽然由于热处理的温度升高,气体吸附量与选择吸附住能也都共同提高,但像在高温范围内制得高性能的分子筛,如实施例4~例6,气体吸附量与选择吸附性能两者的发展规律相反,要使两者都共同提高,这是一项重要课题。
实际上,以浸渍处理法调整炭分子筛,在多数情况,都是在热处理时通入少量的惰性气体,如氮气等,不完全除去挥发性气体,尚有少部份游离状态的碳沉积在炭基材的表面,就是根据这个原理制备适合的分子筛。