Ni-MOF-74的制备、改性及其氢气吸附性能研究

发布时间：2022-12-11 15:11

　　能源是自然与社会相互作用的关键要素,是经济发展的重要支柱。随着化石燃料供应的日益紧缺和环境问题的日益突出,氢能有可能成为一种极具潜力的化学能源载体,并最终成为主要的化学能源载体。但氢能的大规模利用面临着储存难、成本高、安全性低等问题。在众多储氢技术中,通过物理吸附法吸附氢气,以其安全可靠、储存效率高、解吸速度快等特性受到研究者的青睐。Ni-MOF-74是一种具有开放性金属位点的微孔MOFs材料,具有良好的物理吸附性能。本文首先对Ni-MOF-74的合成条件进行了考察,研究了在不同合成条件下的Ni-MOF-74的结构、形貌变化,及其在低温、低压下的氢气吸附性能。结果表明,当晶化温度为100℃,晶化时间为24 h,Ni²⁺∶DHTP=10:3,反应物浓度(以Ni²⁺为基准)为0.04 mol/L,溶剂组成为DMF∶H₂O∶EtOH=15∶1∶1（体积比）的混合溶剂,真空活化温度为200℃、时间为12 h,所制备的Ni-MOF-74具有良好的晶体形貌且在77 K和100 KPa下的氢气吸附性能最佳,可达1.70 wt%。然后,... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 氢能介绍
    1.2 物理吸附储氢材料
        1.2.1 碳基储氢材料
        1.2.2 沸石分子筛
        1.2.3 共价有机骨架
        1.2.4 金属有机骨架
    1.3 金属有机骨架MOF-74
        1.3.1 MOF-74概述
        1.3.2 MOF-74合成方法
        1.3.3 储氢进展
    1.4 选题目的及意义
2 Ni-MOF-74的制备及其氢气吸附性能研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验试剂与仪器
        2.1.2 样品表征
        2.1.3 氢气吸附性能测试
        2.1.4 Ni-MOF-74的合成
    2.2 结果分析与讨论
        2.2.1 晶化温度的影响
        2.2.2 晶化时间的影响
        2.2.3 溶剂比的影响
        2.2.4 金属配体比的影响
        2.2.5 反应物浓度的影响
        2.2.6 真空活化温度的影响
        2.2.7 最优条件下制备的Ni-MOF-74
    2.3 本章小结
3 Ni-MOF-74的改性及其氢气吸附性能研究
    3.1 研究背景
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器与试剂
        3.2.2 双金属MOF-74的合成
    3.3 结果分析与讨论
        3.3.1 MgxNi-MOF-74
        3.3.2 CoxNi-MOF-74
        3.3.3 CuxNi-MOF-74
        3.3.4 Mg40Ni-MOF-74与Co50Ni-MOF-74 的比较
    3.4 本章小结
4 金属交换法制备y CoNi-MOF-74
    4.1 研究背景
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 金属交换法合成y CoNi-MOF-74 材料
    4.3 结果分析与讨论
        4.3.1 yCoNi-MOF-74
        4.3.2 CoxNi-MOF-74与y CoNi-MOF-74 的比较
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]沸石分子筛的合成及应用研究进展[J]. 李昆,程宏飞.  中国非金属矿工业导刊. 2019(03)
[2]固体储氢材料的研究进展[J]. 陈思安,彭恩高,范晶.  船电技术. 2019(09)
[3]储氢材料的研究及其进展[J]. 杨静怡.  现代化工. 2019(10)
[4]储氢技术研究现状及展望[J]. 李璐伶,樊栓狮,陈秋雄,杨光,温永刚.  储能科学与技术. 2018(04)
[5]Mg-MOF-74对CO2/H2O的吸附性能[J]. 杜涛,龙渊,汤琦,李生璐,刘丽影.  高等学校化学学报. 2017(02)
[6]物理吸附储氢材料的研究进展[J]. 张峰,冯翠红,张丽鹏,于先进.  硅酸盐通报. 2013(09)

硕士论文
[1]UiO-66合成、改性及氢气吸附性能研究[D]. 张雯.大连理工大学 2019
[2]NH2-MIL-125与M-MOF-74材料的制备、改性及吸附性能研究[D]. 安晓银.大连理工大学 2019
[3]HKUST-1与MCM-48分子筛的制备、改性及储氢性能研究[D]. 刘益.大连理工大学 2018



本文编号：3719007