金属有机框架材料（Metal-organic Framework）由于具有高比表面积、高孔隙率、孔道尺寸可调等优点,在吸附分离、储能、催化等领域具有广阔的应用前景。但是,MOF晶体材料力学性能差,难以加工处理,阻碍了 MOF的工业化进程;同时,大部分MOF的纯微孔结构不利于客体分子的传质,制约了 MOF在吸附、催化等领域的大规模应用。针对此,通过引入力学性能好、易于加工处理的聚合物,可制备出MOF/聚合物复合材料,能有效弥补MOF在实际应用过程中的短板。但是,目前MOF/聚合物复合材料的制备方法存在MOF分布不均、MOF和聚合物相容性差、制备过程操作复杂等问题。因此,开发一种操作简便、高效可控的复合材料制备工艺具有重要意义,是实现复合材料工业化生产的关键。本文首次提出“一锅法”制备工艺,从含有MOF前体、聚合物和溶剂的混合溶液出发,直接制备得到复合材料。其中,MOF结晶和聚合物析出这两个过程的同时进行,不仅保证了 MOF在聚合物基质中的良好分散,并且省去了 MOF合成、干燥、分散的过程,显著简化了制备流程。此外,通过调整制备工艺,还能在复合材料中引入大孔或介孔,有效解决MOF纯微孔结构传质难的问题。得到了以下主要结论:（1）通过“一锅法”反相法制备MOF/聚合物复合小球。借助相转化过程在聚合物基质中引入大孔结构,从而制备得到具有大孔-微孔多级孔结构的ZIF-8/聚丙烯腈（PAN）复合材料。将该复合材料应用于水体中苯并三唑的吸附,复合材料显示出快速的吸附速率,拟二级吸附速率常数为3.17×104 g mg-1 min-1,是相同条件下MOF的9.3倍。（2）通过“一锅法”溶剂冰模板法制备MOF/聚合物复合材料整料。借助溶剂冰模板在聚合物基质中引入互通孔结构的大孔,从而制备得到具有大孔-微孔多级孔结构的ZIF-8/聚氨酯（PU）复合材料。将该复合材料应用到水体中柠檬黄染料的吸附,复合材料显示出快速的吸附速率,拟二级吸附速率常数为1.89×10-3 g mg-1 min-1,是MOF的2.6倍。此外,复合材料还显示出优异的循环吸附性能和力学性能,有利于复合材料回收再利用。（3）通过“一锅法”蒸发共溶剂法制备MOF/聚合物复合材料。蒸发共溶剂过程中,MOF和聚合物基质之间的相互作用使得在MOF中引入了介孔,同时在聚合物基质中引入了大孔和介孔。因此得到的HKUST-1/聚偏氟乙烯（PVDF）复合材料具有大孔-介孔-微孔全孔径尺寸范围的多级孔结构。该复合材料显示出快速的CO2吸附能力,是MOF的3.5倍;同时还具有高的CO2吸附量,达到1.47 mmol g-1。（4）通过“一锅法”静电纺丝法制备MOF/聚合物复合纤维,最后得到纤维交错的多孔HKUST-1/PAN复合纤维膜。将该复合纤维膜应用到超薄锂金属电池隔膜中,纤维膜的高孔隙率以及MOF的开放金属位点使得复合纤维膜具有优异的电解液浸润性,同时在充放电过程中能有效稳定锂离子流。和使用商业聚丙烯（PP）隔膜和PAN纤维隔膜的电池相比,使用该复合纤维隔膜的电池具有优异的循环稳定性,200次充放电循环后比电容保持率仍高达83.1%。