应用金属有机骨架材料改进硼烷氨热分解放氢性能的研究

金属有机骨架材料是一种结构可调并具有多项功能的多孔材料，在新型结构层出不穷，合成方法日益成熟的今天，简单的合成和表征已经不能满足这种材料发展的要求，对功能的开发成了人们关注的热点。硼烷氨是最基本的硼-氮化合物，随着氢经济的发展，其高达19.7 %的氢含量，以及温和的热分解放氢条件，使之成为理想的氢源材料而倍受关注，但对它的应用还存在一定的技术障碍。研究证明高比表面积载体和金属催化可以改善硼烷氨的热分解放氢性能，金属有机骨架材料恰恰兼备了这两种特性。本项目拟将金属有机骨架材料应用于硼烷氨的储氢系统，拟采用浸渍，球磨等方法将硼烷氨组装于不同的金属有机骨架材料内，研究整个体系的热分解放氢温度，放氢速率，以及气态副产物产生情况，并分析不同骨架结构，不同比表面积，以及不同金属催化中心对硼烷氨热分解放氢的影响。本项目旨在提高硼烷氨的放氢性能，同时开辟金属有机骨架材料新的应用方向。

金属有机骨架材料是一种结构可调并具有多功能的多孔材料，其千变万化的结构，强的可修饰性，越来越吸引人们对其功能及应用的开发。近年来，硼烷氨与金属有机骨架材料的复合材料由于硼烷氨的高含氢量以及金属有机骨架材料的多孔及催化性能而倍受关注。本项目将金属有机骨架应用于硼烷氨的储氢系统，并研究了其热分解放氢的性能，对比不同结构以及合成方法对于硼烷氨热分解放氢性能的影响，进一步明确了硼烷氨金属有机骨架材料的热分解放氢过程的机理。首先通过对比AB@MOF-5与AB@JUC-32-Y的热分解放氢性能，解释了不饱和金属位点在体系中的重要性。其次，通过对比不同的合成方法，明确了不饱和金属位点与硼烷氨接触并发生相互作用是避免氨气产生的重要前提。此外还研究了多孔结构、大比表面积对放氢温度、纯度以及动力学的影响。