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超疏水材料在油水分离、表面自清洁、自愈合、抗冰、抗生物粘附等领域具有广阔的应用前景。本论文以海绵/无纺布为基底，经原位生长金属有机骨架(MOFs)纳米颗粒，结合低表面能化合物共改性，制备了两种新型疏水复合材料，并研究了该材料在油水分离及重金属吸附领域中的应用。主要研究内容如下：
(1)MIL-DDT@MF复合材料的制备及应用：以三聚氰胺甲醛海绵(MF)为基底，经聚多巴胺表面改性，进而通过原位生长形成MOFs(MIL-53(Fe))涂层，并表面接枝1-十二烷基硫醇(DDT)分子，制备了一种超疏水和超亲油的多孔复合材料(MIL-DDT@MF)。由于原位生长MIL-53纳米晶体所形成的粗糙表面和低表面能DDT改性的共同作用，该材料水接触角高达151.8°。进一步，对MIL-DDT@MF的吸油性能进行了评价，结果显示其吸收能力为54.1g/g(石油醚)-120.2g/g(氯仿)。经过50次重复测试后，复合材料的吸收容量仍可保留初始值的78%。此外，MIL-DDT@MF海绵可以选择性地从水中吸收油类/有机溶剂，进而实现油水分离，分离效率达95%以上。研究表明超疏水性和超亲油性的MIL-DDT@MF复合物是一种潜在的含油废水吸附剂。
(2)PDMS/PCN-222@无纺布复合材料制备与应用：以聚酯无纺布(NWF)为基底，经PDMS表面改性，进而采用原位生长方式将巯基化的Zr-MOF(PCN-222)负载在无纺布表面，制备了一种疏水的PDMS/PCN-222@无纺布复合材料。在低表面能PDMS改性和原位生长PCN-222晶体所形成的粗糙表面共同作用下，其水接触角为141.7°。油水分离测试结果显示其分离效率最高可达98.6%，并且经过5次循环使用后，分离效率仍然可达94%以上。此外，由于无纺布表面负载有巯基化PCN-222颗粒，PDMS/PCN-222@无纺布复合物可同时吸附水中的Hg2+离子，最高吸附量达294.44mg/g。
(1)MIL-DDT@MF复合材料的制备及应用：以三聚氰胺甲醛海绵(MF)为基底，经聚多巴胺表面改性，进而通过原位生长形成MOFs(MIL-53(Fe))涂层，并表面接枝1-十二烷基硫醇(DDT)分子，制备了一种超疏水和超亲油的多孔复合材料(MIL-DDT@MF)。由于原位生长MIL-53纳米晶体所形成的粗糙表面和低表面能DDT改性的共同作用，该材料水接触角高达151.8°。进一步，对MIL-DDT@MF的吸油性能进行了评价，结果显示其吸收能力为54.1g/g(石油醚)-120.2g/g(氯仿)。经过50次重复测试后，复合材料的吸收容量仍可保留初始值的78%。此外，MIL-DDT@MF海绵可以选择性地从水中吸收油类/有机溶剂，进而实现油水分离，分离效率达95%以上。研究表明超疏水性和超亲油性的MIL-DDT@MF复合物是一种潜在的含油废水吸附剂。
(2)PDMS/PCN-222@无纺布复合材料制备与应用：以聚酯无纺布(NWF)为基底，经PDMS表面改性，进而采用原位生长方式将巯基化的Zr-MOF(PCN-222)负载在无纺布表面，制备了一种疏水的PDMS/PCN-222@无纺布复合材料。在低表面能PDMS改性和原位生长PCN-222晶体所形成的粗糙表面共同作用下，其水接触角为141.7°。油水分离测试结果显示其分离效率最高可达98.6%，并且经过5次循环使用后，分离效率仍然可达94%以上。此外，由于无纺布表面负载有巯基化PCN-222颗粒，PDMS/PCN-222@无纺布复合物可同时吸附水中的Hg2+离子，最高吸附量达294.44mg/g。