原位MOF氢阻隔涂层

双效阻氢防腐

在金属表面原位生长致密MOF层，同时实现物理屏蔽与活性氢捕获，突破单一涂层无法兼顾阻氢与防腐的局限。

赵之皓 · He, Tinglei · Tianle, Li · 姜浩 · 孙霜青 · 李春玲 · 胡松青

International Journal of Hydrogen Energy 2025

具体参数

氢扩散系数

{'zh': '1.51 × 10⁻⁷', 'en': '1.51 × 10⁻⁷'} cm²/s

低频阻抗模值

{'zh': '9.4 × 10⁷', 'en': '9.4 × 10⁷'} Ω cm²

涂层间结合强度

{'zh': '14.3', 'en': '14.3'} MPa

技术优势

氢扩散系数极低

MOF层的高取向致密结构提供物理屏蔽，同时通过Kubas相互作用和化学吸附主动捕获氢原子，双重机制大幅降低氢渗透。

长期耐腐蚀

环氧封装与MOF层协同作用，在NaCl溶液中浸泡30天后低频阻抗仍高达9.4 × 10⁷ Ω cm²。

涂层结合牢固

MOF层的锚定效应和界面键合使涂层间结合强度达到14.3 MPa。

应用场景

• 氢能储运管道：降低氢渗透导致的管线脆化与泄漏风险。
• 储氢容器内壁：作为内衬阻隔氢渗透，防止容器结构退化。
• 航空氢燃料管路：在极端工况下保障航空氢燃料管路的阻氢与防腐。
• 金属防氢脆涂层：通过物理与化学双重阻氢机制延缓金属氢脆。