納米金屬修飾的ZIF-8/GO復合材料的制備、表征及其儲氫性能研究
發(fā)布時間:2025-05-27 04:12
本文選用金屬有機骨架材料ZIF-8為研究對象,分別將其與氧化石墨烯(GO)復合,再采用原位還原法,將不同含量的Pt,Pd和NiPt,分別將其負載到ZIF-8/GO載體中,制備不同類型的復合材料Pt_n@ZIF-8/GO,Pd_n@ZIF-8/GO和NiPt@ZIF-8/GO。采用紅外光譜儀、粉末X射線衍射儀、能譜、掃描電鏡和透射電鏡等手段對其進行了系統(tǒng)測試與分析,探究了復合材料的形成過程。采用吸附/脫附儀考察了其多孔性,重點探討了復合材料在77K和298K時的儲氫性能,揭示了該類復合體系的儲氫機制。(1)復合材料中的Pt,Pd和NiPt納米粒子的平均粒徑分別為4.5,4.6和4.2-5.1nm,負載納米金屬后ZIF-8/GO復合材料基本保持了ZIF-8的物相結(jié)構(gòu),但其比表面積下降。(2)77K時,由于氫溢流效應不明顯,納米金屬修飾的ZIF-8/GO復合材料并未表現(xiàn)出好的儲氫效果。但在298K時,由于此時金屬具有很高的催化活性,此時復合體系的儲氫量為純ZIF-8的3.8-11.8、7.9-12.6和2.3-3.8倍。(3)在Pt_n@ZIF-8/GO和Pd_n@ZIF-8/GO體系中,適中...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 氫氣儲存方法
1.1.1 高壓氣態(tài)儲氫
1.1.2 低溫液態(tài)儲氫
1.1.3 金屬合金儲氫
1.1.4 有機液態(tài)氫化物儲氫
1.1.5 配位氫化物儲氫
1.1.6 碳基儲氫
1.2 金屬有機骨架材料
1.2.1 MOF的主要合成方法
1.2.2 MOF的特性
1.2.3 MOF的應用
1.3 MOF的儲氫研究進展
1.3.1 MOF低溫儲氫進展
1.3.2 氫溢流的提出
1.3.3 MOF的氫溢流研究進展
1.3.4 MOF的氫溢流研究中存在的不足
1.4 MOF/ GO復合材料
1.5 本論文選題的創(chuàng)新點與意義
1.6 研究內(nèi)容
第2章 Ptn@ZIF-8/GO復合材料的制備、表征與儲氫性能研究
2.1 引言
2.2 試劑與儀器
2.3 實驗方法
2.3.1 ZIF-8 的制備
2.3.2 ZIF-8/GO的制備
2.3.3 Ptn@ZIF- 8/GO的制備
2.3.4 測試與分析條件
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 粉末X射線衍射分析
2.4.2 紅外光譜圖分析
2.4.3 微觀形貌分析
2.4.4 能譜分析
2.4.5 氮氣吸附研究
2.4.6 儲氫性能研究
2.5 本章小結(jié)
第3章 Pdn@ZIF- 8/GO復合材料的制備、表征與儲氫性能研究
3.1 引言
3.2 實驗試劑與儀器
3.3 實驗制備
3.3.1 ZIF-8 的制備
3.3.2 ZIF-8/GO制備
3.3.3 Pdn @ZIF-8/GO的制備
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 粉末X射線衍射分析
3.4.2 紅外光譜圖分析
3.4.3 微觀形貌分析
3.4.4 能譜分析
3.4.5 氮氣吸附研究
3.4.6 儲氫性能研究
3.5 本章小結(jié)
第4章 NiPt@ZIF-8/GO復合材料的制備、表征與儲氫性能研究
4.1 引言
4.2 實驗試劑與儀器
4.3 實驗部分
4.3.1 ZIF-8 的制備
4.3.2 ZIF-8/GO制備
4.3.3 NiPt@ZIF-8/GO的制備
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 粉末X射線衍射分析
4.4.2 紅外光譜圖分析
4.4.3 微觀形貌分析
4.4.4 面元素分析
4.4.5 氮氣吸附研究
4.4.6 儲氫性能研究
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
本文編號:4047492
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Abstract
第1章 緒論
1.1 氫氣儲存方法
1.1.1 高壓氣態(tài)儲氫
1.1.2 低溫液態(tài)儲氫
1.1.3 金屬合金儲氫
1.1.4 有機液態(tài)氫化物儲氫
1.1.5 配位氫化物儲氫
1.1.6 碳基儲氫
1.2 金屬有機骨架材料
1.2.1 MOF的主要合成方法
1.2.2 MOF的特性
1.2.3 MOF的應用
1.3 MOF的儲氫研究進展
1.3.1 MOF低溫儲氫進展
1.3.2 氫溢流的提出
1.3.3 MOF的氫溢流研究進展
1.3.4 MOF的氫溢流研究中存在的不足
1.4 MOF/ GO復合材料
1.5 本論文選題的創(chuàng)新點與意義
1.6 研究內(nèi)容
第2章 Ptn@ZIF-8/GO復合材料的制備、表征與儲氫性能研究
2.1 引言
2.2 試劑與儀器
2.3 實驗方法
2.3.1 ZIF-8 的制備
2.3.2 ZIF-8/GO的制備
2.3.3 Ptn@ZIF- 8/GO的制備
2.3.4 測試與分析條件
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 粉末X射線衍射分析
2.4.2 紅外光譜圖分析
2.4.3 微觀形貌分析
2.4.4 能譜分析
2.4.5 氮氣吸附研究
2.4.6 儲氫性能研究
2.5 本章小結(jié)
第3章 Pdn@ZIF- 8/GO復合材料的制備、表征與儲氫性能研究
3.1 引言
3.2 實驗試劑與儀器
3.3 實驗制備
3.3.1 ZIF-8 的制備
3.3.2 ZIF-8/GO制備
3.3.3 Pdn @ZIF-8/GO的制備
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 粉末X射線衍射分析
3.4.2 紅外光譜圖分析
3.4.3 微觀形貌分析
3.4.4 能譜分析
3.4.5 氮氣吸附研究
3.4.6 儲氫性能研究
3.5 本章小結(jié)
第4章 NiPt@ZIF-8/GO復合材料的制備、表征與儲氫性能研究
4.1 引言
4.2 實驗試劑與儀器
4.3 實驗部分
4.3.1 ZIF-8 的制備
4.3.2 ZIF-8/GO制備
4.3.3 NiPt@ZIF-8/GO的制備
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 粉末X射線衍射分析
4.4.2 紅外光譜圖分析
4.4.3 微觀形貌分析
4.4.4 面元素分析
4.4.5 氮氣吸附研究
4.4.6 儲氫性能研究
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
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碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
本文編號:4047492
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