ตะแกรงโมเลกุลมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมีสำหรับกระบวนการแยกและการทำให้บริสุทธิ์ต่างๆ การใช้งานที่สำคัญประการหนึ่งคือการทำให้ก๊าซไฮโดรเจนบริสุทธิ์ ไฮโดรเจนถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเป็นวัตถุดิบในกระบวนการอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตแอมโมเนีย เมทานอล และสารเคมีอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยวิธีการต่างๆ นั้นไม่ได้บริสุทธิ์เพียงพอสำหรับการใช้งานเหล่านี้เสมอไป และจำเป็นต้องทำให้บริสุทธิ์เพื่อกำจัดสิ่งเจือปน เช่น น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ ตะแกรงโมเลกุลมีประสิทธิภาพมากในการกำจัดสิ่งเจือปนเหล่านี้ออกจากกระแสก๊าซไฮโดรเจน

ตะแกรงโมเลกุลเป็นวัสดุที่มีรูพรุนซึ่งมีความสามารถในการดูดซับโมเลกุลแบบเลือกสรรตามขนาดและรูปร่าง ประกอบด้วยกรอบของโพรงหรือรูพรุนที่เชื่อมต่อถึงกันซึ่งมีขนาดและรูปร่างสม่ำเสมอ ซึ่งช่วยให้พวกมันสามารถเลือกดูดซับโมเลกุลที่พอดีกับโพรงเหล่านี้ได้ ขนาดของโพรงสามารถควบคุมได้ในระหว่างการสังเคราะห์ตะแกรงโมเลกุล ซึ่งทำให้สามารถปรับคุณสมบัติให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะได้

ในกรณีของการทำให้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์ ตะแกรงโมเลกุลจะถูกใช้เพื่อดูดซับน้ำและสิ่งสกปรกอื่นๆ จากกระแสก๊าซไฮโดรเจนอย่างเฉพาะเจาะจง ตะแกรงโมเลกุลจะดูดซับโมเลกุลของน้ำและสิ่งสกปรกอื่นๆ ในขณะที่ปล่อยให้โมเลกุลไฮโดรเจนผ่านไปได้ สารเจือปนที่ถูกดูดซับนั้นสามารถถูกดูดซับออกจากตะแกรงโมเลกุลได้โดยการให้ความร้อนหรือโดยการไล่ออกด้วยกระแสแก๊ส

ที่ใช้กันมากที่สุดตะแกรงโมเลกุลสำหรับการทำไฮโดรเจนให้บริสุทธิ์คือซีโอไลต์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่าซีโอไลต์ 3A ซีโอไลต์นี้มีขนาดรูพรุน 3 อังสตรอม ซึ่งช่วยให้สามารถเลือกดูดซับน้ำและสิ่งสกปรกอื่นๆ ที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่กว่าไฮโดรเจนได้ นอกจากนี้ยังเลือกสรรน้ำได้สูง ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพมากในการขจัดน้ำออกจากกระแสไฮโดรเจน ซีโอไลต์ประเภทอื่นๆ เช่น ซีโอไลต์ 4A และ 5A สามารถใช้ในการทำให้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์ได้เช่นกัน แต่ซีโอไลต์ประเภทอื่นๆ เลือกใช้น้ำได้น้อยกว่า และอาจต้องใช้อุณหภูมิหรือความดันที่สูงขึ้นในการขจัดออก

โดยสรุป ตะแกรงโมเลกุลมีประสิทธิภาพมากในการทำให้ก๊าซไฮโดรเจนบริสุทธิ์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมีเพื่อการผลิตก๊าซไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับการใช้งานต่างๆ ซีโอไลต์ 3A เป็นตะแกรงโมเลกุลที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการทำไฮโดรเจนให้บริสุทธิ์ แต่ซีโอไลต์ประเภทอื่นๆ ก็สามารถนำมาใช้ได้เช่นกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ

นอกเหนือจากซีโอไลต์แล้ว ตะแกรงโมเลกุลประเภทอื่นๆ เช่น ถ่านกัมมันต์และซิลิกาเจล ยังสามารถนำมาใช้ในการทำให้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์ได้อีกด้วย วัสดุเหล่านี้มีพื้นที่ผิวสูงและมีปริมาตรรูพรุนสูง ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพมากในการดูดซับสิ่งเจือปนจากกระแสก๊าซ อย่างไรก็ตาม พวกมันคัดเลือกได้น้อยกว่าซีโอไลต์และอาจต้องการอุณหภูมิหรือแรงกดดันที่สูงกว่าในการงอกใหม่

นอกจากการทำให้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์แล้วตะแกรงโมเลกุลยังใช้ในงานแยกก๊าซและการทำให้บริสุทธิ์อื่นๆ อีกด้วย ใช้เพื่อขจัดความชื้นและสิ่งสกปรกออกจากอากาศ ไนโตรเจน และก๊าซอื่นๆ นอกจากนี้ยังใช้ในการแยกก๊าซตามขนาดโมเลกุล เช่น การแยกออกซิเจนและไนโตรเจนออกจากอากาศ และการแยกไฮโดรคาร์บอนออกจากก๊าซธรรมชาติ

โดยรวมแล้ว ตะแกรงโมเลกุลเป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี สิ่งเหล่านี้จำเป็นสำหรับการผลิตก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง และมีข้อได้เปรียบเหนือวิธีการแยกแบบดั้งเดิมหลายประการ เช่น การใช้พลังงานต่ำ การเลือกสรรสูง และความสะดวกในการใช้งาน ด้วยความต้องการก๊าซบริสุทธิ์สูงที่เพิ่มขึ้นในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ การใช้ตะแกรงโมเลกุลจึงคาดว่าจะเพิ่มขึ้นในอนาคต