混合基质膜（MMMs）是一类通过将连续聚合物相与纳米填料复合而成的新型膜材料[1,2]。它们的核心优势在于将聚合物的优异成膜能力和机械性能与功能性填料的独特质量传输通道和选择性相结合，从而同时提高膜的渗透性和选择性[[3], [4], [5]]。然而，传统的混合基质膜制备方法仍面临填料分散不均[6]和界面缺陷严重[7]等问题。近年来，提出了原位生长策略来改善填料与基体之间的界面相容性，例如通过在膜形成过程中直接生成功能性填料（通过液相沉积或界面反应[[8], [9], [10], [11]]）。然而，这些方法通常受到严格反应系统、苛刻条件或难以实现填料空间均匀分布的限制。软喷雾是一种新型的膜合成技术，它以溶液表面作为基底[12,13]。与传统原位生长方法不同，该技术利用超声雾化生成微米级液滴，这些液滴随后以低速沉积在互溶溶液的界面上并引发反应。这一过程同时实现了填料的原位结晶生长和聚合物基体的自组装[14,15]。与传统的油-水界面聚合方法相比，基于软喷雾的膜形成方法具有更广泛的应用性，因为它消除了反应物需要在不同溶剂中具有不同溶解度的要求。此外，尽管该过程发生在溶液界面，但反应物的质量传输不受两相边界的限制，从而实现对膜结构更高的可控性。这为开发新型膜材料系统提供了广阔的设计可能性。基于通过软喷雾技术实现的离子诱导同步合成（IISS）策略，张等人制备了具有优异分散性和取向性的MOF/聚（m-苯二胺）（PmPD）混合基质膜（MMMs）。所制备的MMMs在阳离子筛分实验中表现出出色的Li+/Mg2+选择性以及良好的Li+渗透性，并具有显著的光热转换性能[16]。陈等人利用可混合界面辅助的软喷雾技术，通过两步原位生长过程制备了多层异质结构有机-无机复合膜（Cu₃(PO₄)₂/SA/PmPD），成功平衡了膜的选择性和渗透性。该膜对多种染料的去除率超过98.5%，水渗透率为59.0 L·m−2·h−1·bar−1，抗菌率超过99%，并且具有优异的长期稳定性。这种方法为高性能纳米过滤膜在染料废水处理中的制备提供了一种简单、经济且环保的方案[17]。
在MMMs中使用的各种填料中，金属有机框架（MOFs）[18,19]因其高孔隙率、可调孔隙网络和结构-化学可调性而被视为非常有前景和优异的填料。通过结合聚合物基体的优异加工性能和机械稳定性以及引入具有可调孔隙系统的纳米多孔MOFs，可以显著提高膜的分离性能[[20], [21], [22]]。例如，Kaliaguine等人通过将羟基引入6FDA-DAM聚合物中制备了基于NH₂-MIL-53的MMMs，以增强界面相互作用[23]。另一方面，Zhu等人采用多酚介导的方法将高孔隙ZIF-8引入MMMs中，进一步优化了气体传输性能[24]。然而，许多MOF材料对湿气敏感，在实际潮湿环境中稳定性较差，这限制了它们在高湿度条件下的工业应用。普鲁士蓝（PB，FeIII4[FeII(CN)6]3）[25]是最经典的MOF材料之一，以其生物相容性和无毒性而闻名[26]。其结构由Fe3+和[Fe2+(CN)₆]4−单元通过氰化物桥连接形成的三维开放框架组成（图1）。其晶体框架利用氰化物离子（CN−）作为桥接配体，将Fe2+和Fe3+离子连接成高度有序且刚性的立方晶格结构。这种由强配位键形成的网络赋予了材料优异的化学惰性，使其在中性水溶液中具有抗水解或框架崩解的能力[27,28]。它可以在长时间内保持完整的晶体结构和形态，长时间浸泡后也不会显著溶解。利用这种出色的耐水性，PB广泛应用于各种水基系统中，并在环境修复领域展现出巨大潜力。
在这里，我们通过软喷雾技术成功制备了基于普鲁士蓝的混合基质膜（PB-MMMs）。聚二烯基二甲基氯化铵（PDDA）是一种水溶性阳离子聚电解质，被广泛认为是构建环保MMMs的理想聚合物基体[29,30]。因此，选择了含有PDDA和少量海藻酸盐（SA）的聚合物基体。具体来说，将铁氰化钾（K₄Fe(CN)₆）溶解在PDDA/SA溶液中，然后将其雾化并软喷雾到含有氯化铁（FeCl₃）和单宁酸（TA）的混合溶液表面。在液-液界面，PB的同时形成促进了聚合物基体的自组装，使得在膜形成过程中PB能够原位生长。这种策略实现了PB纳米颗粒（PB NPs）与聚合物基体之间的优异界面相容性。所制备的MMMs在染料分离和太阳能热脱盐方面表现出色：在染料分离过程中，PB NPs与SA/TA/PPM基体之间的协同作用有效地保留了各种染料。同时，膜的亲水性和多孔结构确保了高水通量。MMPs中的PB NPs作为高效的光吸收剂，迅速将太阳能转化为热能，从而实现高蒸发率和稳定的水净化效率。上述结果不仅证实了这种复合膜在水处理应用中的优异性能，还表明软喷雾辅助的原位合成策略结合了材料创新和工程可行性，为开发高性能、易于扩展的混合基质膜提供了新途径。
