介孔分子篩的改性及儲氫性能的研究.pdf

1、氫能源具有無污染，高燃燒熱值等優(yōu)點，被認為是目前理想的替代能源。然而，氫能源有效利用的最關鍵技術即為氫的安全存儲技術，在已有的儲氫技術中，吸附存儲的方法以其吸放速率快，可逆性好，成為最有潛質(zhì)的氫氣存儲方法。
　　 介孔分子篩MCM-41具有六角形有序排列，孔徑分布均勻易調(diào)節(jié)，比表面較大，表面可以進行改性的優(yōu)點，廣泛地應用于分離、催化劑載體、吸附劑等方面。雖然人們對氣體在分子篩中的可逆性吸附早有研究，但是，用分子篩MCM-41作為

2、儲氫介質(zhì)的研究還很少。本文通過研究不同的介孔分子篩改性方法，并研究其對氫氣的吸附效果，從而探求更有利于氫氣存儲的改性方法以及相應的介孔分子篩的結構特性。
　　 以十六烷基三甲基溴化銨為模板劑，正硅酸四乙酯為硅源，水熱合成介孔分子篩MCM-41。研究的主要內(nèi)容有:(1)合成負載各種金屬的介孔分子篩MCM-41，并通過XRD、氮吸附脫附測試等分析方法對其結構進行表征，考察金屬的引入對其結構性能的影響；(2)首次采用介孔分子篩表面化學

3、鍍鎳的方法，合成表面負載金屬Ni的MCM-41，并通過TEM、XRD、氮吸附脫附測試等分析方法進一步對其結構進行表征；(3)通過對氣相色譜的進一步改進，對合成的分子篩MCM-41樣品進行儲氫測試，考察金屬及介孔分子篩的結構性能，壓力等對儲氫性能的影響。
　　 結果表明:摻雜金屬后與純MCM-41的晶相基本相同，結晶峰的強度也很大，但(100)衍射峰的位置又有所偏移，孔徑集中在2-3nm；而經(jīng)過化學鍍后的介孔分子篩結晶度下降，有序

4、度降低，80℃為超聲波化學鍍鎳的最佳溫度，溫度低則金屬微粒在介孔分子篩表面沉積較少，溫度過高則破壞介孔分子篩的結構；通過改進的氣相色譜儲氫裝置，對摻雜金屬的介孔分子篩MCM-41樣品進行儲氫性能測試，結果顯示:不同的金屬對介孔分子篩的影響效果不同，其中K和Mg的影響較小，而金屬Ni和Pd更有利于介孔分子篩MCM-41的儲氫效果，并且介孔分子篩本身的比表面積增大有利于介孔分子篩對氫氣的儲存；化學鍍鎳樣品的氫吸附量與比表面積及微孔孔容成正比