Page 104 - 涂料工业2024年第02期电子刊

曹 皓等：金属有机框架（MOFs）材料在防腐涂层中的应用研究进展

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MOF 涂层 ，利用硝酸锌与 2-甲基咪唑制备出 Zn- [ 2 ] 于芳，王翔，张昭 . 纳米填料在环氧防腐涂层中的应用研
MOF，随后在超声震荡下与三乙氧基（1H，1H，2H， 究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报，2023，43（2）：220-230.
[ 3 ] 闫言，吴康，赵起锋，等 . 石墨烯在防腐涂料中的应用研
2H- 十三氟辛基 ）硅烷（POTS）反应制得 Zn-
MOF/POTS 纳米粒子，为了增强超疏水材料与基体的 究[J]. 涂层与防护，2023，44（4）：35-39.
[ 4 ] YAGHI O M，LI H. Hydrothermal synthesis of a metal-
结合力，再将该粒子与环氧树脂分别涂覆于基材上即
organic framework containing large rectangular channels[J].
可制得超疏水涂层，测试涂层水接触角高达 168. 2°，
Journal of the American Chemical Society，1995，117（41）：
2
9
|Z| 高达 2. 78×10 Ω·cm ，表明其具备良好的防腐
0. 01 Hz 10401-10402.
能力。在空气中静置 300 d 或在 3. 5% 氯化钠溶液中 [ 5 ] LI H，EDDAOUDI M，O′KEEFFE M，et al. Design and
浸泡60 d后接触角分别为165. 1°和155. 8°，表现出良 synthesis of an exceptionally stable and highly porous metal-
好的稳定性和超疏水性。不足之处则是该涂层的附 organic framework[J]. Nature，1999，402（6759）：276-279.
着力离实际使用还有很长的距离，还有待提高。 [ 6 ] JIAO L，SEOW J Y R，SKINNER W S，et al. Metal-organic
Zhang 等 在铜上制备了一种超疏水 MOF 涂层， frameworks： structures and functional applications[J].
[50]
健
采用非活化金属有机骨架（MOF），通过设计层层叠 Materials Today，2019，27：43-68.
康 [ 7 ] LI B，WEN H M，CUI Y，et al. Emerging multifunctional
探 工 工 应 科 叠的微纳花状结构，得到环保的无氟、稳定的超疏水
· 材料。制备的 ZIF-7（苯并咪唑锌盐三水化合物）涂 metal-organic framework materials[J]. Advanced Materials，
学
用
索
艺 层水接触角高达 154. 7°，这表明 MOF 涂层将是超疏 2016，28（40）：8819-8860.
艺
安
全 水防腐工业应用中有前途的候选者。 [ 8 ] LU W，WEI Z，GU Z Y，et al. Tuning the structure and
开 技 技 研 视
function of metal-organic frameworks via linker design[J].
·
发 术 术 究 点 3 结 语 Chemical Society Reviews，2014，43（16）：5561-5593.
环 [ 9 ] FARHA O K，ERYAZICI I，JEONG N C，et al. Metal-
境 尽管 MOFs 涂层材料在防腐领域的应用已经取 organic framework materials with ultrahigh surface areas：s
i
得了不错的进展，但一些关键技术和缺点仍需进一 the sky the limit?[J]. Journal of the American Chemical
步探索研究。一是 MOFs 材料的结构和化学官能团 Society，2012，134（36）：15016-15021.
对涂层的抗渗透性、耐腐蚀能力、耐久性等的影响和 [10] LI X，BANDYOPADHYAY P，GUO M，et al. Enhanced gas
barrier and anticorrosion performance of boric acid induced
作用机理尚不清楚；二是 MOFs 缓蚀中的部分有机配
cross-linked poly （vinyl alcohol-co-ethylene）graphene
/
体可作为缓蚀剂，但其如何影响 MOFs 基纳米填料以
oxide film[J]. Carbon，2018，133：150-161.
外的外源缓蚀剂的缓蚀效果尚不明确；三是与常规
[11] HU Z，WANG Y，SHAH B B，et al. CO capture in metal-
2
超疏水涂层的缺点类似，MOFs 材料制备的超疏水涂
organic framework adsorbents：an engineering perspective[J].
层仍存在耐磨性差、耐久性差等缺点。 Advanced Sustainable Systems，2019，3（1）：1800080.
因此 MOFs 涂层材料的大规模商业化应用，仍 [12] KOO W T，ANG J S，KIM I D. Metal-organic frameworks
J
需在多个方面做出努力，如：环保、低成本、高效合 for chemiresistive sensors[J]. Chem，2019，（8）：1938-1963.
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成、产品稳定等。目前，几种基于 MOFs 的复合防腐 [13] HORCAJADA P，GREF R，BAATI T，et al. Metal-organic
涂层已经在实验室里成功实现了对金属基材的防腐 frameworks in biomedicine[J]. Chemical reviews，2012，
和功能化，可以看出 MOFs 涂层材料在防腐领域表 112（2）：1232-1268.
[14] HORCAJADA P，CHALATI T，SERRE C，et al. Porous
现出巨大的研究潜力和商业价值。对 MOFs 材料结
metal-organic-framework nanoscale carriers as a potential
构的精确设计和其与涂层协同作用的进一步研究将
platform for drug delivery and imaging[J]. Nature Materials，
有助于开发更加先进、功能性更好的涂层材料，以消
2010，9（2）：172-178.
除许多工程和工业过程中具有挑战性的腐蚀问题。
[15] SHARMA V K，FENG M. Water depollution using metal-
参考文献 organic frameworks-catalyzed advanced oxidation processes：a
review[J]. Journal of Hazardous Materials，2019，372：3-16.
[ 1 ] MA L W，REN C H，WANG J K，et al. Self-reporting [16] SEIDI F，OUYANDEH M，TAGHIZADEH M，t al. Metal-
e
J
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coatings for autonomous detection of coating damage and organic framework （MOF）epoxy coatings：a review[J].
metal corrosion： review[J]. Chemical Engineering Journal， Materials，2020，13（12）：2881.
a
2021，421（2）：127854. [17] HOWARTH A J，PETERS A W，VERMEULEN N A，et al.
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