DOI: 10.1016/j.desal.2019.114307

树状聚合物是一类具有疏水性等独特性质的新型聚合物材料。本研究利用勃姆石的羟基与次氮基三乙酸的羧基之间的缩聚反应，合成了疏水性树枝状超支化结构（HB-Den），用于提高电纺纳米纤维膜（ENMs）的疏水性。采用场发射扫描电镜（FE-SEM）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、水接触角测量和气隙膜蒸馏（AGMD）实验，研究了HB-Den结构含量对膜形态、元素性质、表面疏水性、脱盐性能和防污性能的影响。数字显微镜图像显示树状结构的单分散树状聚合物。负载0.075 wt%HB-Den结构时，纯PVDF膜的水接触角和入液压力(LEP)分别从129.3°和101±3.1 kPa左右增加到138.3°和121±2.2 kPa。含ENMs的HB-Den的FTIR分析证实了膜表面存在NTA的羧基。经过脱盐试验，0.075wt%HB-Den ENM在3.5 g/l的NaCl溶液中过滤15 h期间，通量稳定在10.7 kg/m2h，NaCl去除率为99.9%。树枝状结构的引入还增强了ENMs的防污性能。0.075wt%HB-Den ENM在使用真实海水作为进料溶液进行20 h脱盐实验后显示出约94%的通量回收率。

图1.可能的HB-Den结构网络。

图2.AGMD设置示意图。

图3.HB-Den结构的数字显微镜图像（a），FE-SEM图像（b）和HB-Den结构、BNP和NTA的XRD（c）。

图4.不同制备膜的表面FE-SEM显微照片和EDX分析。

图5.不同制造膜的横截面FE-SEM显微照片和MAP EDX分析。

图6.合成的HB-Den结构和制备的ENMs的FTIR光谱（a），以及不同制备ENMs的水接触角测量结果（b）。

图7. ENMs的脱盐性能：水蒸气通量（a），除盐率（b）。

图8.ENMs的实际海水过滤结果（a）和防污性能（b）。