摘要

为了实现由碳基材料穿插提高金属有机框架物(MOFs)储氢容量的目的,选择质量分数分别为1%的活性炭和石墨烯穿插MIL-101(Cr)。通过试样的结构表征、微观形貌观察与氢吸附等温线测试,从吸附平衡模型和吸附热两方面来比较其储氢行为。结果表明,在77.15~87.15 K、0~6 MPa,氢在AX-21活性炭穿插(AM-01)和氧化石墨烯(GO)穿插(GM-02)试样上的储氢量比穿插前提高了41.1%和17.4%;相对于Langmuir方程和Langmuir-Freundlich(L-F)方程,Toth方程的预测精度最高,77.15 K时,Toth方程预测氢在AM-01和GM-02上吸附量的平均相对误差分别为0.55%、0.41%;氢在AM-01和GM-02上的等量吸附热分别为2.96~8.64 k J·mol-1、3.06~8.57 k J·mol-1。由GO或高比表面积的活性炭穿插可增大储氢容量,吸附平衡分析可选用Toth方程。