不断增长和日益城市化的全球人口对清洁水的需求日益增长，这成为当前社会最为紧迫的问题之一。因此迫切需要开发新的技术来分离污水中的油类等污染物以解决城市和工业化带来的大量污水，缓解水资源短缺问题。

有鉴于此，德国慕尼黑大学Dana D. Medina报道了一种在50 µm大孔径镀金不锈钢编织网（SSMs）上合成的，具有独特纳米柱状结构的Co-CAT-1金属有机骨架（MOF）微晶的合成方法。

文章要点

1）Co-CAT-1 MOF骨架是由有机构筑块2，3，6，7，10，11六羟基三苯基（HHTP）通过儿茶酸钴络合物节点连接形成层状结构的微孔材料。研究人员将镀金的网状物浸入特氟龙空腔保持器中的MOF前体溶液中。在高压釜底部，放置正丙醇和水（5mL；1：1；v/v）的溶剂混合浴。随后，将高压灭菌器密封并转移到85 °C的预热烤箱中。在反应过程中，前驱体溶液在小空腔中的溶剂被缓慢蒸发，使得Co-CAT-1能够均匀生长在网线上。12 h后，回收Co-CAT-1@Au@SSM网状物，用丙酮冲洗后进行分析。

2）Co-CAT-1水稳化能的三维周期性半经验分子轨道(MO)计算和吸水实验表明，该化合物对水具有很高的亲和力。根据这些研究结果，研究人员对MOF涂层网状膜进行了多项油水分离研究。为了确定分离后的水质，收集了水排出物，并测定了化学需氧量(COD)浓度。在COD值的基础上，进一步阐明了其分离效率可达99.98%，以及基于MOF的过滤系统。此外，研究人员还证明了水和原油的有效分离，仅靠重力就能在几分钟内产生干净的水，COD水平远低于典型的废水再利用标准。

3）在不同的分离条件下，对过滤后的酸碱性水和海水进行了化学稳定性和机械稳定性的测试。值得注意的是，基于MOF的膜具有极高的水通量，高达近100 万 L m^-2 h^-1，高于裸滤网，并获得了优良的水质（COD<25 mg L^-1）。

研究结果表明，合适的纳米表面结构作为调制表面极端润湿特性的一种手段可用于制造高能效的大孔径水选择性膜。此外，极低的流动阻力和由此产生的巨大流通量为大规模净水和设计实用、低成本的净水设备带来了巨大的希望，这些设备可以在没有外部电源和移动器件的情况下运行。

Andre Mähringer, et al, Energy efficient, ultrahigh flux separation of oily pollutants from water with superhydrophilic nanoscale metal-organic framework architectures, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202012428

https://doi.org/10.1002/anie.202012428