Οι χημικές ιδιότητες της επιφάνειας του μοριακού κόσκινου επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση διαχωρισμού της. Αυτές οι ιδιότητες μπορούν να διαμορφωθούν μέσω διαφόρων επεξεργασιών, όπως η εισαγωγή συγκεκριμένων λειτουργικών ομάδων ή η υποβολή της επιφάνειας σε οξείδωση. Τέτοιες επεξεργασίες μεταβάλλουν την πυκνότητα του επιφανειακού φορτίου, την πολικότητα και την υδροφιλία, επηρεάζοντας έτσι την ικανότητα προσρόφησης για τα μόρια.
Ο βαθμός της επιφανειακής πολικότητας εξαρτάται από τη σχετική αφθονία λειτουργικών ομάδων-όπως υδροξυλ, αιθέρα, καρβονυλ και όξινες ομάδες- εντός της δομής. Η αύξηση του αριθμού των επιφανειακών λειτουργικών ομάδων ενισχύει την πολικότητα, διευκολύνοντας την προσρόφηση και τον επακόλουθο διαχωρισμό των μορίων μέσω συγκεκριμένων αλληλεπιδράσεων.
Οι επιφανειακές ιδιότητες των μοριακών κόσκινων άνθρακα μπορούν επίσης να αξιοποιηθούν για τον διαχωρισμό μορίων αερίου. Δεδομένης της ελεγχόμενης χημικής αντιδραστικότητας της επιφάνειας, η χημική τροποποίηση επιτρέπει την προσαρμογή των ικανοτήτων προσρόφησης, επιτρέποντας τη διαφοροποίηση και το διαχωρισμό των μορίων αερίου.