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用于水过滤的高性能防污纳米纤维膜
2020/8/13 9:23:54 admin

1. J. Membr. Sci.:具有超亲水/超疏液表面的整体式自粗糙Janus纤维膜,可用于抗湿防污膜蒸馏

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哈尔滨工业大学王威通过连续静电纺丝和电喷雾并结合热处理工艺,开发了具有不对称超润湿性的整体自粗糙Janus纤维膜(FM)。

得益于超疏液表面在空气中的高水接触角(157°),超亲水性表层的高水下油接触角(156°)以及38种所得膜的整体性能,新开发的Janus FM对由3.5wt%NaCl、0.1g SDBS和1.0g润滑油组成的模拟超盐废水进行脱盐时,其水通量超过27 Lm-2 h-1,脱盐效率高达约100%。

在电流速率为0.05、0.1、0.2、0.5和1C时,KIB的倍率性能分别为387、295、265、178和109 mAh g-1。此外,新型核壳MoS2@FexOy@CNF基电极材料可安全地用于Mg离子和Na离子电池。

DOI:10.1016/j.memsci.2020.118499


2. J. Membr. Sci.:两性离子纳米凝胶改性的纳米纤维膜可用于油水分离

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哈尔滨工业大学马军制备了具有超润湿表面的磺基甜菜碱两性离子纳米凝胶改性聚丙烯腈(ZPAN)纳米纤维膜。

将两性离子纳米凝胶接枝到电纺PAN纳米纤维的表面上,以构建可以提高膜的表面粗糙度和防污性能的分层结构。

ZPAN膜在广泛的盐浓度和pH值范围内具有超亲水性和水下超疏油性。ZPAN膜完全由重力驱动(施加压力=1 kPa),可以成功地分离油/水乳液。收集的滤液中的油含量低于20 ppm,分离效率达99.6%以上,同时渗透通量高达32800 L m-2 h-1 bar-1。

ZPAN膜显示出较强的机械性能和稳定的可重复使用性,这表明ZPAN膜在水包油型乳液的高效低压驱动分离方面拥有巨大的潜力。

DOI:10.1016/j.memsci.2020.118379


3. ACS Appl. Mater. Interfaces:超薄纤维素Voronoi-纳米网膜可高效净化水

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东华大学丁彬&斯阳通过非溶剂诱导的相分离来构建具有连续纤维素Voronoi-纳米网结构的新型膜。该方法通过控制溶剂-非溶剂相互扩散过程,使纤维素Voronoi-纳米网能够与电纺纳米纤维基材紧密结合。

所得膜具有小孔径(0.23μm)、高孔隙率(90.7%)、良好的互连性和超薄的厚度(约600 nm,比常规微滤膜薄两个数量级)。

在极低的驱动压力下(≤20 kPa),所制备的膜可以有效地拦截亚微米颗粒(约0.3μm),具有出色的截留率(>99.80%)和超高的渗透通量(最大8834 L m-2 h-1)。更重要的是,该膜具有显著的细菌抑制率,其对数减少值(LRV)为8.0(克服了以往LRV<7的局限性)以及优异的防污功能。

DOI:10.1016/j.scib.2020.03.019


4. J. Membr. Sci.:含负电荷水通道的高通量防污纳米纤维复合超滤膜

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采用溶液涂覆法制备了以纳米纤维素集成聚丙烯腈(PAN)为阻隔层、以沉积有电纺PAN纳米纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非织造垫为支撑层的高通量纳米纤维复合超滤(UF)膜。

在阻隔层中形成了一个互穿的纳米纤维-聚合物网络,这大大增强了复合膜的机械强度。纳米纤维复合膜的亲水性随纳米纤维素组分的加入而提高,从而增强了膜的防污性能。

该膜实现了147.1 L/m2·h的高渗透通量和98.4%的高截留率,同时获得了对蛋白质和多肽的高选择性,表明该复合膜可用于选择性分离。

DOI:10.1016/j.memsci.2020.118382


5. ACS Appl. Bio Mater.:硅(IV)酞菁嵌入聚乙烯醇基抗菌防污界面的简易制备

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研究者对光动力学灭活细菌作为抗生素治疗的替代方法的兴趣持续增长。基于该方法,可通过将光敏剂掺入基于聚合物的材料中来制备光活化抗感染界面。

为了将光杀菌和防污功能结合起来,载体聚合物的选择具有特别重要的意义:它应该能够使光敏剂快速有效地结合,并减少生物环境中人造材料上生物负载的形成。

这项研究报告了一步法制备和表征两种硅(IV)酞菁/聚乙烯醇基电纺垫。该方法使用癸二酸作为交联剂,通过酯化作用对组分进行热交联。

制备的柔性垫对不同革兰氏阳性细菌显示出光敏剂依赖型抗菌光活性,对人成纤维细胞的细胞毒性作用低,并且对细菌附着有效,是迈向未来生物膜形成的第一步。

DOI: 10.1021/acsabm.0c00347


6. Sci. Total Environ.:自清洁两性离子纳米纤维膜可高效分离水包油乳液

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通过结合原位交联的聚磺酸甜菜碱(PSBMA)和电纺聚醚砜(PES)纳米纤维,开发了一种制备具有自清洁功能的高度稳定且高效的两性离子纳米纤维膜(NFM)的简便策略。

由于引入了两性离子官能团,因此PSBMA/PES NFM具有出色的防污能力(3个循环的原油污染/自清洁和长达7天的细菌粘附/排斥测试)。

该膜在酸性、碱性和含盐环境中也表现出显著的化学稳定性;对分层油/水混合物和水包油型乳液均显示出优异的分离性能。此外,该膜能够在连续的油/水混合物分离过程中去除细菌。

所提出的策略为开发用于各种腐蚀性环境中复杂含油废水修复的长期防污膜材料提供了新的思路。

DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.138876



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