随着人口不断增长,化石能源的储量日益减少,且温室效应对气候造成的影响也日趋明显,氢能虽然具有热值高、产物无污染等优点,但是其存储条件较为苛刻,现有的存储方式存在各种问题。活性炭纤维在众多吸附剂中,成本较低,且吸附容量大。本论文以活性炭纤维作为前体,利用表面负载金属、热处理、氨浸渍、热处理-氨浸渍等方法对ACF进行改性,通过BET、SEM、Boehm滴定、等表征方法,探讨不同改性方法对活性炭纤维表面性质以及孔结构参数的影响。主要结果如下:利用正交分析法考察硝酸镍浸渍改性ACF,结果表明对于储氢量影响力B浸渍时间>F活化恒温时间>A浸渍浓度>E活化温度,而C浸渍温度、D活化升温速率基本无影响。改性的最佳条件为镍盐质量分数0.05%、浸渍6 h、浸渍温度35℃、焙烧恒温时间40 min、焙烧温度600℃、升温速率6℃/min。改性后的活性炭纤维储氢量达到2.33wt.%,提升28.4%。改性后材料储氢量增加是氧化镍的负载提供的吸附位点与极微孔比率增加共同作用的结果。用最佳条件进行了其他金属盐改性,结果表明硝酸钐和硝酸镍能很好的提高ACF的储氢量。利用控制变量法考察热处理改性ACF,改性的最佳条件为热处理温度600℃、升温速率6℃/min、恒温时间60 min。热处理改性后,ACF表面的碱性官能团数目基本不变,酸性官能团数目减少,材料表面极性降低。热处理后材料微孔及极微孔数目增加,储氢量达2.06 wt.%,提升17.1%。考察KOH二次活化ACF,改性后材料储氢量普遍下降,直至为0,选取储氢量刚好为0的材料,进行BET表征,结果表明大于1.2 nm的孔径对于储氢没有帮助。利用控制变量法考察氨水改性ACF,改性的最佳条件为氨水浓度25 wt.%、浸渍温度25℃、浸渍时间8 h。氨处理改性后,材料表面酸性官能团数目减少,碱性官能数目团大幅增加,材料表面极性降低。BET表征表明改性后材料微孔及极微孔数目下降,储氢量达2.08 wt.%,提升18.2%。由于ACF表面极性的降低有利于储氢,氨改性相对于热处理来说能更好的降低表面极性,但是对于材料微孔结构有一定破坏;热处理后,ACF表面极性降低较少,但是材料的微孔结构变得更为丰富。利用正交分析法考察热处理-氨改性ACF,结果表明对于储氢量影响力C氨水浓度>A活化温度,而B活化时间、D浸渍时间对于储氢量影响可忽略。改性的最佳条件为活化温度600℃、活化恒温时间60 min、升温速率6℃/min、氨水浓度25 wt.%、浸渍时间8 h、浸渍温度25℃。改性后ACF的表面碱性官能团数目有所增加,表面酸性官能团数目进一步减少,且改性后材料孔结构参数与原ACF相比基本一致。改性后材料储氢量达2.39 wt.%,提升35.8%。