能源是自然与社会相互作用的关键要素,是经济发展的重要支柱。随着化石燃料供应的日益紧缺和环境问题的日益突出,氢能有可能成为一种极具潜力的化学能源载体,并最终成为主要的化学能源载体。但氢能的大规模利用面临着储存难、成本高、安全性低等问题。在众多储氢技术中,通过物理吸附法吸附氢气,以其安全可靠、储存效率高、解吸速度快等特性受到研究者的青睐。Ni-MOF-74是一种具有开放性金属位点的微孔MOFs材料,具有良好的物理吸附性能。本文首先对Ni-MOF-74的合成条件进行了考察,研究了在不同合成条件下的Ni-MOF-74的结构、形貌变化,及其在低温、低压下的氢气吸附性能。结果表明,当晶化温度为100℃,晶化时间为24 h,Ni²⁺∶DHTP=10:3,反应物浓度(以Ni²⁺为基准)为0.04 mol/L,溶剂组成为DMF∶H₂O∶EtOH=15∶1∶1（体积比）的混合溶剂,真空活化温度为200℃、时间为12 h,所制备的Ni-MOF-74具有良好的晶体形貌且在77 K和100 KPa下的氢气吸附性能最佳,可达1.70 wt%。然后,为改善Ni-MOF-74的氢气吸附性能,通过直接制备法对Ni-MOF-74进行Mg、Co、Cu金属掺杂改性。研究发现,材料Mg40Ni-MOF-74和Co50Ni-MOF-74的氢气吸附量相较Ni-MOF-74有明显提高,其中,Co50Ni-MOF-74的提升幅度更大,其在77K、100KPa下的氢气吸附量为2.12 wt%,比Ni-MOF-74吸附性能提高25%,归因于Co²⁺的最高极化率与Ni²⁺极高的部分正电荷的协同作用。材料中的实际Ni含量为42.98%;其BET比表面积为1021 m²/g,孔体积为0.53 cm³/g,其中微孔体积为0.46 cm³/g,平均孔径0.98 nm,具有良好的微孔性质。4次氢气吸脱附循环后的氢气吸附量与初始值基本一致,具有良好的再生性能。最后,为探究改性方法对双金属MOFs材料氢气吸附性能的影响,通过金属交换法合成了yCoNi-MOF-74,并与第三章中由直接制备法制备的CoxNi-MOF-74进行比较。结果表明:直接合成法制备的材料具有较高的氢气吸附量,且制备过程简单高效;金属交换法能够较好的保持原材料的晶体形貌。