DOI：10.1016/j.memsci.2019.117670

通过优化静电纺丝条件，将有机粘土（高达10 wt%）掺入聚合物纳米纤维中。热压处理很容易将得到的复合纳米纤维毡转化为无明显缺陷的膜，从而可以检查粘土在具有不同亲水性的聚合物类型中的作用。用多种分析技术研究了粘土在纳米纤维膜中的系统负载及其结构特征。研究了粘土填料对膜的润湿性、热稳定性和力学性能的影响。此外，还研究了膜的孔径、孔隙率、弯曲度等孔性质和水通量分布，以了解膜中粘土含量与聚合物亲水性之间的关系。亲水性聚合物负载任何数量的粘土和疏水性聚合物与低粘土含量通常会对膜的整体性能产生积极影响。然而，在疏水性聚合物中的高粘土含量除了对膜的机械强度产生不利影响外，还对膜的性能产生不利影响。这些发现表明，正确选择聚合物和填料以调节纳米纤维衍生复合膜的整体性能的重要性。

图1.聚合物复合纳米纤维膜的数码照片和接触角与粘土含量（wt％）的关系。注意：裸露的粘土的致密层的水接触角经测量为60°±3。

图2.聚合物复合纳米纤维膜的SEM图像及其平均纳米纤维直径与粘土含量（wt％）的关系，具有10 wt％粘土的复合纳米纤维的代表性EDX图以及聚合物前驱体溶液的粘度和电导率的关系。

图3.聚合物复合纳米纤维膜（a）PAN、（b）PSf和（c）PVdF的FT-IR光谱随粘土含量（wt％）的变化。

图4.含（a）5 wt％和（b）10 wt％粘土的聚合物复合纳米纤维膜的XRD图。

图5.聚合物复合纳米纤维膜（a和b）PAN、（c和d）PSf和（e和f）PVdF的TGA和DSC与粘土含量（wt％）的关系。

图6。聚合物复合纳米纤维膜（a）PAN、（b）PSf和（c）PVdF的拉伸强度随粘粒含量（wt%）的变化而变化。

图7.聚合物复合纳米纤维膜与粘土含量（wt％）的关系；（a）原样的水通量，（b）弯曲度，以及（c）