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,选择活性炭和石墨烯并以1%(质量分数)的添加比率穿插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 K-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的提高了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为0.55%、0.41%;氢在AM-01和GM-02上的吸附热约为2.96-8.64 kJ·mol~(-1)、3.06-8.57 kJ·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。