炭分子筛膜又称碳分子筛膜、炭膜、CMS膜，是一种新型高性能炭基膜材料，同时具备由微孔（7-20A）和超微孔（<7A）组成双峰孔结构。炭分子筛膜是在氩气和氮气等惰性气体的保护下，热固性高聚物通过高温热解炭化生成的气体分离膜。
炭分子筛膜具有优异的气体渗透性、高选择性、化学耐受性、高温稳定性、抗塑性等性能，在富氢气体分离、天然气纯化、温室气体捕获、化工气体处理等气体分离领域具有广阔应用潜力。在高温热解炭化过程中，聚合物链会分解、碎裂和芳构化。经过高温热解炭化，炭分子筛膜内部形成了大量的超微孔隙网络，这些超微孔隙网络可用作气体分离的渗透通道。
炭分子筛膜是通过热解聚合物前驱体生产的，不同的聚合物前驱体衍生出的炭分子筛膜在气体分离性、气体选择性、气体通量等方面存在一定差异。目前炭分子筛膜常用聚合物前驱体有6FDA型聚酰亚胺、聚糠醇、聚醚酰亚胺、酚醛树脂、聚偏二氯乙烯、醚酮类聚合物、纤维素、本征多孔聚合物等。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2028年中国炭分子筛膜（CMS膜）市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示，炭分子筛膜研究热情加高，我国相关研究单位有中国科学院山西煤炭化学研究所、中国科学院过程工程研究所、南京工业大学、大连理工大学、太原理工大学等。随着研究深入，炭分子筛膜的气体分离性得到了显著改善。但在产业化方面，由于造价较高、膜较脆易碎，炭分子筛膜尚未实现大规模工业化生产和商业化应用。
膜分离技术是第三代气体分离技术，具有节能、环保、高效、易操作等优势，近年来在分离、精制、浓缩、纯化等领域应用越来越广泛。气体分离膜包括无机多孔膜、高分子致密膜、混合基质膜、炭分子筛膜，其中炭分子筛膜被认为是第四代气体分离膜，在气体分离性、热稳定性、化学稳定性等方面优于传统高分子膜，未来应用前景更为广阔。
新思界
行业分析人士表示，我国分子筛膜研究起步虽晚，但发展迅速，国内已经涌现出如江苏九天高科、浙江汇甬新材料、浙江山海原节能科技、大连海斯特科技等一批优秀的分子筛膜供应商，其中江苏九天高科已成为全球最大的分子筛膜生产企业，浙江汇甬新材料具备研发和制造炭分子筛膜、MOF分子筛膜等先进分子筛膜技术。我国分子筛膜市场向好发展，为炭分子筛膜研发和商业化发展奠定了基础。
