DOI: 10.1021/acsapm.0c00615

在这项工作中，通过一种简单实用的方法，制备了具有分层结构的环保型超疏水聚己内酯（PCL）膜，可有效进行油/水分离。首先，通过双头大分子引发剂CTA-PDMS-CTA引发的全氟甲基丙烯酸酯的可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合，合成了一系列高度氟化的ABA三嵌段共聚物，即聚（全氟甲基丙烯酸酯）-嵌段-聚（二甲基硅氧烷）-嵌段-聚（甲基丙烯酸甲酯）（PFMA-PDMS-PFMA）。有趣的是，中心非晶态PDMS嵌段侧有两条长的氟化PFMA结晶链，这使得三嵌段共聚物具有典型的液晶特征，其d间距为3.14～3.08nm。当PFMA-PDMS-PFMA共聚物与可生物降解的PCL混合，通过静电纺丝形成杂化纳米纤维膜时，低表面能趋于使共聚物分离并迁移到杂化纳米纤维膜的表面，为高效油/水分离提供了一种理想的超疏水表面化学结构。软PDMS链还通过与PCL的相互作用提供了牢固的锚固位点，并进一步稳定了PFMA表面层，从而延长了使用寿命。所开发的PFMA-PDMS-PFMA/PCL杂化纳米纤维膜具有出色的机械性能，是分离油水混合物的环保替代品。

图1.CDCl3中的OH-PDMS-OH（a）和CTA-PDMS-CTA（b）以及CF3COOD中的PFMA30-PDMS-PFMA30（C）的1H NMR光谱。

图2.HO-PDMS-OH（A）、PFMA30-PDMS-PFMA30（B）、PFMA50-PDMS-PFMA50（C）和PFMA70-PDMS-PFMA70（D）的FT-IR光谱。

图3.（A）在室温下记录的PFMA-PDMS-PFMA共聚物的SAXS曲线。（B）在室温下记录的PFMA-PDMS-PFMA共聚物的XRD图。（C）PFMA-PDMS-PFMA共聚物的第二次加热和（D）第一次冷却DSC热分析图，冷却/加热速率为20℃/min。

图4.PFMA-PDMS-PFMA共聚物样品从90℃（a）的各向同性液态冷却到50℃（b）的LC中间相状态时的POM图像。

图5.PFMA30-PDMS-PFMA30/PCL（A）、PFMA50-PDMS-PFMA50/PCL（B）和PFMA70-PDMS-PFMA70/PCL（C）杂化纳米纤维膜的SEM显微照片；相应杂化膜的表面元素组成的EDS光谱（下图）。

图6.PFMA-PDMS-PFMA/PCL杂化纳米纤维膜的工程应力-应变曲线（左）；PFMA30-PDMS-PFMA30/PCL（A）、PFMA50-PDMSPFMA50/PCL（B）和PFMA70-PDMS-PFMA70/PCL（C）杂化纳米纤维膜的润湿性（右）。

图7.（A）PFMA-PDMS-PFMA/PCL杂化超疏水纳米纤维膜对不同油/水混合物的分离效率；（B）使用杂化膜过滤层状油/水溶液的分离过程（水被染成粉红色）。