当前,人类社会的可持续发展面临着日趋严重的化石能源枯竭和环境污染双重压力。在这样的情况下,作为可再生新能源的重要成员,氢能可为这一问题提供切实可行的解决方案。然而,由于氢气特殊的物理和化学性质,现在氢能使用最主要瓶颈是氢的存储。近年来,物理吸附储氢由于具有安全可靠、储存效率高、能够在温和条件下快速吸附/解吸氢气等优势迅速发展。而MCM-48介孔分子筛和金属有机骨架材料HKUST-1分别作为介孔材料和微孔材料的一员,在物理吸附储氢领域扮演着十分重要的角色。本文首先以MCM-48介孔分子筛为研究对象,研究了金属掺杂的MCM-48在低温低压下的储氢机理。测试结果表明,MCM-48、Cu/MCM-48和Ni/MCM-48在77 K,0-100kPa下的储氢行为与MCM-48和MCM-41一致。针对它们的表征结果及储氢行为,得出以下结论:孔径大小是影响MCM-48介孔分子筛储氢能力的重要因素;在0-35 kPa范围内,吸附过程占主导地位,较小的孔径更利于储氢;在35-100 kPa范围内,扩散过程占主导地位,较大的孔径更利于储氢。然后,以HKUST-1为研究对象,通过一系列的条件考察发现,当晶化温度为100℃,晶化时间为16 h,真空活化温度为160℃,反应溶剂组成为DMF:EtOH:H₂O=1:1:1,Cu²⁺/H₃BTC=2:1,吸附样品为粉末状,铜源为CuCl₂·2H₂O时,所制备HKUST-1的特征衍射峰强度最高,晶体形貌最好,同时低温低压条件下的储氢量也是最高。最后,在最优HKUST-1的合成基础上,继续掺杂金属离子对其改性。结果表明,适量金属离子的掺杂,都能合成出晶型较好的Zn-HKUST-1和Ni-HKUST-1。适量锌离子或镍离子的掺杂均可以提高HKUST-1在77 K,0-1 bar范围内的储氢量,同时其热稳定性得到提高,吸附再生性能可以很好保持。值得一提的是,适量镍离子的掺杂也可以改善HKUST-1在空气中的水稳定性。通过对比最佳金属掺杂的Zn37.5-HKUST-1和Ni50-HKUST-1发现,镍离子的改性效果优于锌离子,且当二者的实际金属离子掺杂量为5.5%时,HKUST-1的晶体形貌最好,低温低压条件下的储氢量最高,改性最为成功。