不同热导率下MIL-101(Cr)储氢过程的数值模拟研究

在MOFs材料储存氢气过程中，由于材料本身热导率低，导致热量聚集，影响氢气储存性能。为了提高吸附材料的导热性能，且兼顾其储氢能力，利用数值模拟的方法，分析了吸附材料热导率的最佳调控范围。结果表明，当吸附材料热导率为0～1.2 W/（m·K）时，储氢罐的最高温度、平均温度和吸氢量随着热导率的提高得到明显的改善；当吸附材料热导率大于1.2 W/（m·K）时，改善效果明显减弱；当吸附材料热导率大于2.0 W/（m·K）时，改善效果几乎消失。因此，吸附材料的最佳热导率应当控制在1.2 W/（m·K）左右。     

改性MCM⁃41孔内水分子吸附扩散行为的模拟研究

通过构建多种官能团负载的MCM?41骨架模型，使用GCMC与MD模拟方法计算了水分子在不同亲疏水性质的MCM?41孔内的吸附及扩散性质。结果表明，MCM?41材料的水吸附等温线主要为Ⅱ型；负载到MCM?41孔表面的亲水官能团能够与水分子形成氢键，因此对水分子的相互作用力较疏水官能团高约114.27%；MCM?41孔内水分子的扩散能力与表面官能团的亲水性呈正相关，亲水表面的材料内水分子的扩散系数相较于疏水表面扩散系数高约58.82%；证明了亲水表面的MCM?41材料在含水环境中对孔内水分子的吸附扩散行为具有一定促进作用。