當前,人類社會的可持續(xù)發(fā)展面臨著日趨嚴重的化石能源枯竭和環(huán)境污染雙重壓力。在這樣的情況下,作為可再生新能源的重要成員,氫能可為這一問題提供切實可行的解決方案。然而,由于氫氣特殊的物理和化學性質(zhì),現(xiàn)在氫能使用最主要瓶頸是氫的存儲。近年來,物理吸附儲氫由于具有安全可靠、儲存效率高、能夠在溫和條件下快速吸附/解吸氫氣等優(yōu)勢迅速發(fā)展。而MCM-48介孔分子篩和金屬有機骨架材料HKUST-1分別作為介孔材料和微孔材料的一員,在物理吸附儲氫領(lǐng)域扮演著十分重要的角色。本文首先以MCM-48介孔分子篩為研究對象,研究了金屬摻雜的MCM-48在低溫低壓下的儲氫機理。測試結(jié)果表明,MCM-48、Cu/MCM-48和Ni/MCM-48在77 K,0-100kPa下的儲氫行為與MCM-48和MCM-41一致。針對它們的表征結(jié)果及儲氫行為,得出以下結(jié)論:孔徑大小是影響MCM-48介孔分子篩儲氫能力的重要因素;在0-35 kPa范圍內(nèi),吸附過程占主導地位,較小的孔徑更利于儲氫;在35-100 kPa范圍內(nèi),擴散過程占主導地位,較大的孔徑更利于儲氫。然后,以HKUST-1為研究對象,通過一系列的條件考察發(fā)現(xiàn),當晶化溫...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 氫能介紹
    1.2 物理吸附儲氫材料
        1.2.1 金屬有機骨架材料
        1.2.2 沸石分子篩
        1.2.3 碳基多孔材料
        1.2.4 共價有機骨架化合物
    1.3 MCM-48
        1.3.1 概述
        1.3.2 合成方法
        1.3.3 儲氫進展及研究意義
    1.4 HKUST-1
        1.4.1 概述
        1.4.2 合成方法
        1.4.3 儲氫進展及研究意義
    1.5 本課題研究內(nèi)容
2 銅鎳摻雜MCM-48的制備及低溫低壓下儲氫機理研究
    2.1 實驗部分
        2.1.1 實驗試劑及儀器
        2.1.2 實驗過程
    2.2 結(jié)果分析與討論
        2.2.1 MCM-48與MCM-41
        2.2.2 MCM-48與金屬摻雜的MCM-48
        2.2.3 儲氫機理
    2.3 本章小結(jié)
3 HKUST-1的制備及其儲氫性能研究
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗試劑及儀器
        3.1.2 吸附測試
        3.1.3 樣品表征
        3.1.4 HKUST-1的合成
    3.2 結(jié)果分析與討論
        3.2.1 晶化溫度的影響
        3.2.2 晶化時間的影響
        3.2.3 真空活化溫度的影響
        3.2.4 反應(yīng)溶劑的影響
        3.2.5 金屬配體比例的影響
        3.2.6 樣品堆積密度
        3.2.7 銅源的影響
        3.2.8 最優(yōu)條件下制備的HKUST-1
    3.3 本章小結(jié)
4 Zn-,Ni-摻雜的HKUST-1的制備及其儲氫性能研究
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗試劑及儀器
        4.1.2 實驗過程
    4.2 結(jié)果分析與討論
        4.2.1 Zn-HKUST-1
        4.2.2 Ni-HKUST-1
        4.2.3 Zn-HKUST-1與Ni-HKUST-1的比較
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：4038609