本篇论文详细介绍了一种新型的基于MOF的混合基质膜的制备方法，并通过实验验证了其在油水乳液分离中的高效性能。
1、研究背景：
研究背景集中在水污染问题，尤其是由家庭和工业活动产生的含油废水。这些废水中含有大量洗涤剂，导致严重的环境污染和水资源问题。传统的油水分离技术面临效率低下和能耗高的问题，尤其是在处理表面活性剂稳定的乳液时，这些乳液具有热力学和动力学上稳定的油-水界面，使得分离更加困难。
为了解决这些问题，研究者们一直在寻找更有效、更经济、更环保的分离技术。金属-有机框架（MOFs）因其高度有序的孔径和可调节的化学物理性质，成为水处理和纯化中理想的材料。然而，MOF基分离膜的制备过程复杂，且通常缺乏柔韧性，限制了它们的实际应用。
本研究旨在开发一种简单、实用的方法，通过喷雾技术在柔性PVDF纤维上制备基于MOF的混合基质膜（MMM）。这种方法旨在克服传统MOF膜制备过程中的挑战，同时提供一种具有高柔韧性和高效分离性能的新型膜材料，以应对油水乳液分离的挑战。通过这种方法制备的ZIF-8/PVA MMM显示出优异的亲水性和水下超疏油性，以及良好的机械稳定性和耐久性，使其在实际应用中具有广阔的前景。
2、研究内容：
本研究开发了一种通过喷雾法在聚偏氟乙烯（PVDF）纤维上制备的ZIF-8/PVA混合基质膜（MMM），该膜具有优异的亲水性和水下超疏油性，能有效分离油水乳液，同时展现了良好的柔韧性和抗污染能力，即使在多次使用和弯曲条件下也保持稳定的分离效率，为实际应用中的油水分离提供了一种新的材料选择。
研究要点：
（1）材料制备：通过喷雾法在PVDF纤维上制备了ZIF-8/PVA混合基质膜（MMM）。
（2）结构特征：所制备的膜在PVDF纤维上均匀分布，具有高柔韧性和可弯曲性。
（3）润湿性：ZIF-8/PVA膜表现出亲水性和水下超疏油性，有利于油水乳液的分离。
（4）分离效率：对油水乳液、含染料乳液和表面活性剂稳定的乳液展示了高分离效率和良好的水通量。
（5）耐久性和抗污染性：ZIF-8/PVA/PVDF纤维在多次使用和弯曲条件下保持稳定的分离效率，表现出良好的耐久性和抗污染性。
（6）实际应用潜力：所制备的纤维膜因其高效、稳定和灵活的特性，在实际油水分离中显示出应用潜力。
（7）制备方法的通用性：喷雾法为在柔性和弯曲的多孔基材上制备高度粘附的MOF基MMM提供了一种简单实用的方法。
3、 结果与讨论：
讨论了ZIF-8/PVA膜的制备、ZIF-8/PVA膜在PVDF纤维上的制备、ZIF-8/PVA膜的润湿性、乳液分离性能以及耐久性和分离机制。
4、结论：
本研究提出了一种灵活且通用的策略，通过喷雾法合成基于MOF的MMM，并通过后沉积和原位生长的方式将其制备在PVDF纤维上。所获得的ZIF-8/PVA/PVDF纤维对乳液、含染料的乳液和表面活性剂稳定的乳液表现出高效的分离效率和相当的水通量。此外，所制备的ZIF-8/PVA/PVDF纤维具有良好的柔韧性和抗污染性能，即使在多次使用甚至弯曲后也能保持稳定的分离效率，展示了膜在实际应用中的潜力。
通讯作者:
（1）范付强：东北大学理学院化学系, 沈阳 110819; orcid.org/0000-0002-9337-3126；
（2）付昱：东北大学理学院化学系，沈阳 110819；orcid.org/0000-0003-0962-7152；
DOI：https://doi.org/10.1021/acsami.4c10099
