金属有机框架物（Metal-Organic Frameworks,MOFs）由于具有孔隙率大、比表面积高、孔径可调等特点受到氢气吸附领域研究者的密切关注。然而,MOFs材料仍存在储氢孔隙利用率较低、常温下储氢量小、导热性不佳的缺点。针对以上问题,本文以微孔结构丰富、储氢量高的MIL-101（Cr）为基体,就穿插碳基材料、添加膨胀石墨（ENG）和担载过渡金属对基体储氢行为的影响开展以下方面的试验和理论研究:MIL-101（Cr）在不同碳基材料穿插下的储氢行为。以醋酸钠作为矿化剂制备MIL-101（Cr）,添加不同质量比率的活性炭、氧化石墨烯GO、层状石墨烯GS（3D）,通过溶剂热法制备碳基材料@MIL-101（Cr）试样,并开展试样的结构表征与氢吸附等温线的测试与分析。结果发现,以0.5 wt%～1.75 wt%穿插时,穿插比表面积较大活性炭的试样具有更适合于氢吸附的结构。在77.15 K、0～6 MPa时,Langmuir、L-F、Toth和DA方程预测氢吸附量的平均相对误差为2.00%、0.86%、0.77%、2.62%;在77.15 K～87.15 K、0～6 MPa,氢在不同穿插试样上的等量吸附热数值相近,约3.1 k J·mol-1～8.4 k J·mol-1。对于MIL-101（Cr）,可由具有较大比表面积的活性炭以1wt%的比率对其穿插,并选用Toth方程预测氢在穿插试样上的吸附平衡。氢在添加ENG穿插试样上的吸附平衡。以添加1wt%的碳基材料穿插为原则,在膨化温度600℃、膨化时间30 s下制得ENG,并根据1～4:1的ENG和活性炭的质量配比制备ENG@活性炭复合材料,再运用未成型和经9 MPa压力成型-球磨的复合材料由溶剂热法制得试样AEM-01和AEM-02。通过试样的微观结构表征与形貌观察、氢吸附等温线与热导率测试,分析压力成型-球磨对复合吸附剂储氢性能和导热特性的影响。结果发现,相较于MIL-101（Cr）,AEM-01的比表面积和微孔容积平均值均减小,而AEM-02对应的最大增量为4.5%和5.2%。在77.15 K、0～4 MPa时,氢在AEM-01试样上的吸附量均比其在MIL-101（Cr）上的小,AEM-02的储氢量最大提高了15%。在45℃时,AEM-01和AEM-02试样的热导率比添加ENG前的最大增量为74.9%和127.8%。在77.15 K、0～4 MPa时,Toth方程预测的氢在AEM-01和AEM-02试样上过剩吸附量与试验值之间的平均相对误差为2.89%和2.34%,DA方程预测误差为4.03%和3.53%。Toth方程确定两类试样的等量吸附热平均值分别为2.24 k J·mol-1、2.32 k J·mol-1。通过压力成型-球磨-溶剂热法制备的试样更有利于提高氢吸附量和热导率。过渡金属担载碳基复合材料穿插MOFs试样的储氢行为分析。选择活性炭和ENG比例为2:1的AEM-02,采用溶剂热法和超声浸渍法,以粒径50 nm、占总质量比例为20 wt%的Ni制备Ni@AEM-02试样,同时分析制备试样在温和条件下的储氢性能。结果表明,试样在300℃时的重量损失3.5%,制备试样的晶形结构和热稳定性均与MIL-101（Cr）的相似;氢在制备试样上的吸附热为13.14 k J·mol-1～14.46 k J·mol-1;在298 K～343 K范围内,制备试样的氢吸附量随温度升高而减小;在298 K、100 k Pa和298 K、4 MPa下,氢在制备试样上的最大吸附量比担载前的AEM-02分别提高4.25倍和1.40倍。复合碳基材料穿插的MOFs可为过渡金属的担载提供良好载体。