炭分子筛(Carbon Molecular Sieves, CMS)是一种具有狭缝状微孔结构的碳质吸附剂,其微孔分布集中在0.4 nm～0.9 nm,能够基于不同分子分子尺寸的差异而扩散至有效孔内的扩散速率的不同实现气体的分离,因而,被广泛应用于分离空气富集氮气。目前国内以高分子聚合物和煤类为原料生产的CMS的性能已经接近进口分子筛的性能,但以果壳为原料生产的CMS仍由于活化造孔及孔结构调整技术不太成熟,所生产的CMS存在重现性差、使用性能受条件限制易波动、筛分性能随使用时间增长严重下降等缺点。因此,如何把握CMS前驱体的结构、精确地控制CMS的孔口尺寸、提高CMS制备时的稳定性仍是CMS制备方面的一大挑战。基于此,本文主要围绕椰壳制备CMS的规模化生产所面临的科学和技术瓶颈展开工作,以建立CMS孔口相对尺寸的评价方法为手段,通过CMS的评价反馈的信息把握椰壳基CMS制备过程中孔结构调整条件的选择使所制备的CMS不仅对02/N2有较高的吸附选择性而且有较高的气体吸附容量。采用两塔变压吸附装置为评价装置,选用日本CMS和德国CMS为吸附剂,以N2回收率为依据选择评价不同CMS孔口大小的条件；在选定的评价条件下,可发现不同CMS的产气N2浓度、N2回收率及脱附气中最高02浓度、最高02浓度出现的时间、脱附气量存在差别,从而探讨了CMS的产气N2浓度、N2回收率及脱附气中最高02浓度、最高02浓度出现的时间、脱附气量的特点与孔口尺寸的关系,建立一套评价CMS孔口尺寸的方法。为了制备出适用于空分富集氮气的吸附剂,本文以椰壳一次炭化料为骨料、酚醛树脂为粘结剂制备CMS,以孔结构反馈的信息为指导,利用炭化、水蒸气物理活化、气相炭沉积等手段对CMS孔径进行调节。结果发现,对在炭化终温为820℃、炭化升温速率为10℃/min、炭化恒温时间为30 min条件下得到的炭化产品活化,活化水蒸气流率为500 ml/min、活化时间为90 min,所制备的活化产品的微孔分布最窄,微孔最可几孔径为0.5 nm。以此条件下制备的活性炭为前驱体经两步炭沉积制备CMS。结果发现,两步炭沉积所制备的CMS在脱附气量降低不大的同时产品气N2浓度提高了2.2%,实现了空分性能的提高。即两步炭沉积实现了对活性炭孔口进行细致的调节,为进一步用于空分制氮用CMS的制备提供了一定的依据和铺垫。