铝合金因其高机械强度、优异的加工性能和低成本而被广泛用作工程材料。然而，铝合金在实际应用中容易腐蚀，这会影响结构的稳定性，甚至可能导致灾难性的事故。此外，在寒冷气候条件下，铝合金表面容易结冰，给基础设施和工业运行带来了巨大挑战。目前，缓解铝合金腐蚀的常见方法包括合金化处理、电化学保护、缓蚀剂和防护涂层。关于表面结冰，常用的解决方案包括机械清除、使用化学除冰剂和热除冰。然而，这些方法通常能耗高、经济效率低、劳动强度大且会造成环境污染。此外，它们都无法同时满足防腐和防冰性能的双重需求。因此，必须制定一种综合保护策略，有效解决铝合金的腐蚀和表面结冰问题。

近年来，水接触角大于150°、滚动角小于10°的超疏水涂层在减阻、自清洁、防生物污损、防腐、延迟结冰、油水分离、辐射冷却以及液滴操纵等领域受到了广泛关注。超疏水涂层表面所捕获的空气层不仅能够防止腐蚀性介质直接与基材接触，还能增加液滴冻结的成核势垒，从而同时满足铝合金的防腐和防冰需求。虽然超疏水涂层可以显著延缓结冰，但在持续低温环境中却无法完全防止结冰。因此，研究人员构建了光热超疏水涂层，使其能在阳光照射下自发除冰。这种涂层利用光热材料（如碳材料、金属氧化物、共轭聚合物和金属纳米粒子）将吸收的太阳能转化为热能，从而提高表面温度以实现冰的融化。一般来说，含氟化合物由于其极低的表面能而在光热超疏水涂层的开发中被广泛应用。然而，这些化合物对研究人员构成潜在的健康风险，并可能对环境产生负面影响。因此，开发无氟光热超疏水涂层仍是该研究领域的重点。

ZIF-8是一种新兴的金属有机框架（MOF）材料，在防腐方面具有巨大的应用潜力。由于其与聚合物良好的相容性，研究人员已经开发出许多基于ZIF-8的超疏水涂层。此外，受贻贝粘附启发的多巴胺分子能够自发聚合形成聚多巴胺（PDA），已被证明能有效修饰ZIF-8。PDA的引入不仅为ZIF-8提供了丰富的羟基和氨基，增强了其化学反应活性，而且还拓宽了其光吸收光谱，赋予了其光热转换能力。然而，PDA在近红外区域的吸收率较低，限制了其对阳光的利用。

近期，中国科学院海洋研究所张斌斌团队采用喷涂法，成功制备了一种无氟光热超疏水涂层，用于延迟结冰、光热除冰和防腐保护。