非对称中空纤维(CMS)碳分子筛通过以下制备：提供由聚酰亚胺和溶剂组成的涂料溶液，其中所述聚酰亚胺在温度大于250℃的最小储能模量小于在250℃的温度下的储能模量，但小于不超过使用动态机械热分析从250℃到其中聚酰亚胺碳化的温度测量的十倍。将聚酰亚胺成形为中空聚酰亚胺纤维，除去溶剂，加热聚酰亚胺中空纤维以热解聚酰亚胺，形成非对称中空碳分子筛。所述非对称中空纤维碳分子筛具有由所述纤维的内表面和外表面限定的壁，并且所述壁具有内多孔支撑区，其从内表面延伸到外微孔分离区域，外微孔分离区域从内多孔支撑区域延伸到外表面。意料之外的是，当聚酰亚胺具有特定的储能模量特性时，该方法允许制造中空纤维CMS而无需任何预处理或添加剂来抑制内部微孔区域的结构坍塌。