DOI:10.1016/j.memsci.2020.118298

本文报告了一种具有双重润湿性的膜的制备，该膜能够利用膜蒸馏（MD）淡化含油盐水。制备过程包括使用纳米沸石-纤维素表面涂层对电纺PVDF-HFP（PH）进行改性，然后将其堆叠至未经改性的电纺PH，以形成双层膜。改性PH膜的横截面EDS图谱表明，随着涂覆溶液中纳米颗粒浓度的增加，它们在整个膜厚上的分布变得不太均匀。含油盐水进料的直接接触膜蒸馏（DCMD）试验表明，当1wt％的纳米颗粒嵌入纤维素涂层中，膜的性能得到了优化。由于进料侧膜孔隙率从41.59％提高到49.71％，负载1wt％纳米沸石的复合膜的通量比未负载沸石的双层膜高38％。该研究表明，将最佳量的纳米级LTL沸石掺入到纤维素表面涂层中可以改变PH膜的特性，从而在不影响油和盐截留的情况下实现MD的更高通量。

图1.显示制备沸石-纤维素涂层溶液的步骤示意图

图2.本研究中使用的实验定制DCMD装备的示意图

图3.（a）纤维素-沸石涂层溶液的密度和（b）粘度测量

图4.改性膜的高放大倍率横截面SEM图像

图5.改性电纺PH膜的横截面SEM、EDS光谱和元素图

图6.改性电纺PH膜的表面SEM图像

图7.本研究中使用的LTL沸石纳米颗粒和所有膜的顶面FT-IR光谱

图8.本研究中制备的膜的孔隙率

图9.以RMS测量的膜粗糙度与纤维素涂层溶液中纳米粒子浓度的关系

图10.含不同浓度LTL纳米粒子的纤维素改性电纺PH的应力-应变图

图11.（a）使用含35 g/L NaCl的进料制成的膜的DCMD通量曲线，（b）所制备膜的平均DCMD通量汇总

图12.对于（a）PH/PH-RC和（b）PH/PH-RC-1Z，使用含35 g/L NaCl和1000 ppm矿物油的进料的DCMD通量曲线