积冰对户外基础设施造成了极大的安全隐患，如结构损坏和机械故障等。目前的除冰方法主要依赖于能耗较高的外部干预措施，如电热加热或机械清除，这会导致高昂的运营成本、实施的复杂性以及对基材的潜在损害。相比之下，表面改性技术，包括使用氟化低表面能材料、仿生润滑剂注入表面和超疏水涂层，提供了可扩展的被动防冰保护。超疏水表面具有水接触角（WCAs）大于150°、水滚动角（WSA）小于10°的特点，通过分级微/纳米结构和低表面能化学成分的协同效应，这些表面通过促进液滴在冻结前滚落来延迟冰核形成并减少冰的粘附。然而，它们的实际应用受到环境耐久性不足的限制，因为它们在恶劣条件下的机械脆弱性和表面退化通常会导致润湿性转变。因此，提高超疏水涂层的机械和化学耐久性仍然是实现长期防冰性能的关键挑战。 

为了制备防冰材料，已经提出了多种不同的策略。通常，超疏水防冰涂层是通过由多尺度颗粒构建分层结构来制备的，其中聚合物用于增强颗粒与基材的附着力。目前的研究在涂层超疏水性和防冰性能方面取得了显著进展。然而，由于聚合物基质与多尺度颗粒之间的界面相互作用较弱，这些超疏水涂层的耐久性并不理想。

为增强聚合物基质与多尺度颗粒之间的界面相互作用，从而制备出耐用的超疏水涂层，人们提出了多种方法。现有研究表明，通过全有机合成、树脂/填料改性以及新型涂层制备策略，可以显著提高超疏水涂层的耐久性和机械稳定性能，为实际应用提供了多样化解决方案。然而，化学耐久性（例如，对强酸性或碱性介质的耐受性）和机械性能（如耐磨性和基材附着力）仍然严重影响防冰涂层的实际性能，提高这些性能仍是该领域面临的关键挑战。

金属有机框架材料（MOFs）是一种具有有序结构、高孔隙率和化学可调性的晶体多孔材料。这些材料在复合材料研究、气体储存、药物输送和催化等领域显示出巨大的应用潜力。值得注意的是，沸石咪唑酯骨架结构材料（ZIFs）因其优异的疏水性、高化学稳定性和易于合成的特点，被认为是构建疏水表面的有前景的填料。尽管研究上取得了一些进展，但利用MOFs精确构建分级微/纳米材料仍具有挑战性，因为如何协调涂层的结构完整性和功能耐久性是一个难题。

近期，沈阳化工大学王娜/刘桐团队、清华大学梁福鑫团队、北京科技大学张达威团队成功开发了一种无氟、超耐久多功能超疏水涂层。