纳米金属负载的ZIF-8复合材料制备与室温储氢性能

纳米金属负载的ZIF-8复合材料制备与室温储氢性能

周 虎1,张 健2,季 东2,闫秀芬2,袁爱华2*

【摘 要】以纳米金属粒子(NPs)为溢流源,金属有机框架ZIF-8为受体,通过液相浸渍结合原位还原的方法制备了NPs@ZIF-8(NPs=Ni,NiPt或Pt)复合材料,并用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和气体吸附仪等仪器对产物进行了系统表征与研究．结果表明,纳米金属颗粒均匀地分散于ZIF-8载体中,金属粒子的负载并未改变ZIF-8的形貌和尺寸；相比于纯ZIF-8,该类复合材料在常温下表现出较好的储氢性能,这可归因于氢溢流机制和ZIF-8大的孔隙率；由于过渡金属不同的催化活性,3种复合材料的吸氢量大小顺序为：Pt@ZIF-8> NiPt@ZIF-8> Ni@ZIF-8．

【期刊名称】江苏科技大学学报（自然科学版） 【年(卷),期】2017(031)003 【总页数】4

【关键词】金属有机框架;纳米金属;复合材料;制备;储氢

氢能作为一种绿色可再生能源已受到各国的普遍关注和高度重视,但氢能的安全和高密度存储是当前实现氢能广泛应用的瓶颈．金属有机框架(metal-organic framework,MOF)由于具有密度小、热稳定性高、比表面积大、孔道可调控和可逆吸/放氢动力学快等优点,被认为是目前非常具有研究和发展前景的新型储氢材料[1]．然而,以物理吸附为机制的MOF与氢之间的结合力较弱,仅能在极低温度(如77 K、87 K)下才能表现出较好的储氢性能,而室温储氢量一般小于1.0%[2],远低于美国能源部制定的商业化指标．因此,如何改善MOF在温和条件下的储氢性能是当前人们亟待解决的关键问题．