综述：基于静电纺丝金属有机框架（MOFs）的纳米纤维膜在水和空气净化中的应用：综述

《Science China-Materials》：Electrospun MOFs-based nanofibrous membranes for water and air purification: a review

水处理与空气净化中金属有机框架（MOFs）电纺纳米纤维膜的研究进展，包括材料设计策略、机理及功能性能分析，对比传统材料，突出了多孔结构增强的分散性、稳定性和可回收性，并探讨了多功能协同系统、响应膜和环境耐受性提升的最新进展，最后总结了技术挑战与发展方向。

　　

摘要

全球水资源短缺和大气污染问题的日益严重，使得开发高效且可持续的修复材料成为关键的研究重点。金属有机框架（MOFs）具有高比表面积、可调节的孔结构以及大量的活性位点，因此在吸附和催化过程中展现出巨大潜力。然而，它们的应用受到纳米颗粒团聚、回收困难以及结构脆弱性的限制。静电纺丝技术通过将MOFs嵌入聚合物纳米纤维中，有效解决了这些问题。这种自支撑膜具有三维互连的多孔网络，从而提高了MOFs的分散性、操作稳定性和使用便利性。在这篇综述中，我们总结了基于静电纺丝技术的MOFs纳米纤维膜在水净化（包括药物残留物、重金属离子、合成染料和乳化油）和空气净化（包括超细颗粒物（PM）和挥发性有机化合物（VOC））方面的设计策略、机理理解及功能性能，并将其与传统的膜材料进行了对比。此外，我们还重点介绍了多功能协同系统、响应刺激的膜材料以及具有增强环境耐受性的新型材料的最新进展。最后，我们讨论了当前面临的挑战和未来的研究方向，以期为合理设计先进的MOFs集成膜技术提供思路。

全球水资源短缺和大气污染问题的日益严重，使得开发高效且可持续的修复材料成为关键的研究重点。金属有机框架（MOFs）具有高比表面积、可调节的孔结构以及大量的活性位点，因此在吸附和催化过程中展现出巨大潜力。然而，它们的应用受到纳米颗粒团聚、回收困难以及结构脆弱性的限制。静电纺丝技术通过将MOFs嵌入聚合物纳米纤维中，有效解决了这些问题。这种自支撑膜具有三维互连的多孔网络，从而提高了MOFs的分散性、操作稳定性和使用便利性。在这篇综述中，我们总结了基于静电纺丝技术的MOFs纳米纤维膜在水净化（包括药物残留物、重金属离子、合成染料和乳化油）和空气净化（包括超细颗粒物（PM）和挥发性有机化合物（VOC））方面的设计策略、机理理解及功能性能，并将其与传统的膜材料进行了对比。此外，我们还重点介绍了多功能协同系统、响应刺激的膜材料以及具有增强环境耐受性的新型材料的最新进展。最后，我们讨论了当前面临的挑战和未来的研究方向，以期为合理设计先进的MOFs集成膜技术提供思路。