在分子篩的工作過程中，其高比表面積和規則的孔道結構允許它通過選擇性吸附來分離不同的分子。分子篩的選擇性吸附基于分子的大小和形狀，能夠捕獲特定分子并將其分離。例如，在醫用氧機中，分子篩通過吸附水分子去除氧氣中的水分，通過吸附碳氫化合物去除氧氣中的有害物質，以及通過吸附二氧化碳和氮氣來提高氧氣的純度和質量。這種選擇性吸附的過程使得分子篩在氣體分離和提純領域具有廣泛的應用。
分子篩孔隙率非常高，內表面積很大，內空穴占體積的50%左右。分子篩吸附劑吸附性能的決定因素是其本身的結構，此外不同硅鋁比、不同平衡陽離子、不同孔和孔道結構以及分子篩的成型、活化等都會影響分子篩吸附劑的吸附性能。其吸附作用主要表現在兩點：按分子的幾何尺寸、形狀選擇吸附和按分子的極性、不飽和度及極化率選擇吸附。
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