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如今发展可持续的清洁能源意义重大。氢能,具有资源丰富、清洁无污染的特征,因此被视为理想能源。故可以作为最有潜力的替代能源。然而,氢能仍没有商业化,最基本的限制之一是储氢问题,因此发展具有良好储氢性能的材料是研究的重点。金属有机骨架(MOFs)是新型的多孔纳米材料。MOFs材料具有高孔隙率、高比表面积、低密度、高结晶度和结构均一等特点,从而在气体储存方面应用较广。铝基MOFs材料不仅热稳定性较高,而且化学稳定性也较好。本文利用分子模拟和实验相结合的方法研究MOF-519和MOF-520材料在气体吸附中的应用。首先建立计算模型,通过巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法研究两种材料在常温和77 K下的储氢性能,以及氢气在铝基MOFs材料中的吸附构型和吸附位置,从而更好的了解影响储氢性能的因素。通过对比发现MOF-519在低温、真空压力下储氢性能较好,因此使用溶剂热法合成MOF-519,通过真空干燥法和超临界CO2干燥法进行活化,运用X射线粉末衍射、物理吸附仪、扫描电镜这几种方式表征样品,发现与真空干燥法相比,经超临界CO2干燥法活化得到的材料有更高的结晶度、大比表面积。通过测试材料在低温下的氢气吸附性能,得到材料在压力0-8 kPa范围内的氢气吸附性能,并验证模拟方法的可靠性。为了进一步提高材料的氢气吸附性能,我们对材料进行了改性,利用该分子模拟方法研究金属Li掺杂和引入官能团对材料储氢性能的影响,结果表明两种改性方式都能极大的改善材料的氢气吸附性能。此外,实验与模拟相结合的方法是筛选储氢性能较好的材料的有效方法。未来该方法在发展新型的用于气体储存的多孔材料中显得日益重要。