介孔分子篩的改性及儲(chǔ)氫性能的研究.pdf

1、氫能源具有無(wú)污染，高燃燒熱值等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是目前理想的替代能源。然而，氫能源有效利用的最關(guān)鍵技術(shù)即為氫的安全存儲(chǔ)技術(shù)，在已有的儲(chǔ)氫技術(shù)中，吸附存儲(chǔ)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(chǔ)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(jìn)行改性的優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于分離、催化劑載體、吸附劑等方面。雖然人們對(duì)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(chǔ)氫介質(zhì)的研究還很少。本文通過(guò)研究不同的介孔分子篩改性方法，并研究其對(duì)氫氣的吸附效果，從而探求更有利于氫氣存儲(chǔ)的改性方法以及相應(yīng)的介孔分子篩的結(jié)構(gòu)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(fù)載各種金屬的介孔分子篩MCM-41，并通過(guò)XRD、氮吸附脫附測(cè)試等分析方法對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，考察金屬的引入對(duì)其結(jié)構(gòu)性能的影響；(2)首次采用介孔分子篩表面化學(xué)

3、鍍鎳的方法，合成表面負(fù)載金屬Ni的MCM-41，并通過(guò)TEM、XRD、氮吸附脫附測(cè)試等分析方法進(jìn)一步對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；(3)通過(guò)對(duì)氣相色譜的進(jìn)一步改進(jìn)，對(duì)合成的分子篩MCM-41樣品進(jìn)行儲(chǔ)氫測(cè)試，考察金屬及介孔分子篩的結(jié)構(gòu)性能，壓力等對(duì)儲(chǔ)氫性能的影響。
　　 結(jié)果表明:摻雜金屬后與純MCM-41的晶相基本相同，結(jié)晶峰的強(qiáng)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(guò)化學(xué)鍍后的介孔分子篩結(jié)晶度下降，有序

4、度降低，80℃為超聲波化學(xué)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(guò)高則破壞介孔分子篩的結(jié)構(gòu)；通過(guò)改進(jìn)的氣相色譜儲(chǔ)氫裝置，對(duì)摻雜金屬的介孔分子篩MCM-41樣品進(jìn)行儲(chǔ)氫性能測(cè)試，結(jié)果顯示:不同的金屬對(duì)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(chǔ)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(duì)氫氣的儲(chǔ)存；化學(xué)鍍鎳樣品的氫吸附量與比表面積及微孔孔容成正比