DOI:10.1016/j.seppur.2020.117603

水污染已成为当今社会一个比较严重的环境问题，与水不混溶的油和与水混溶的染料是两种主要污染物。在这项工作中，通过一步静电纺丝法制备了多功能La(OH)3@纤维素纳米纤维膜（L-CNM），在此过程中片状La(OH)3原位生长在纤维素纳米纤维上。La(OH)3纳米片赋予了膜对刚果红（CR）的高吸附能力。有趣的是，所制备的膜不仅能够从带相反电荷的染料混合物中除去CR，而且还能够从具有相同电荷的染料混合物中有效地分离出CR，但关于这一方面却鲜有报道。同时，由于其水下超疏油性和低油粘附性，在分离一系列油/水混合物的应用中，所制备的膜显示出高通量和良好的分离效率。这项工作对下一代多功能废水处理材料的开发具有一定的启发作用，尤其是在从具有相同电荷的染料混合物中选择性去除目标染料方面。

图1.膜的结构表征：（a）原始CNM和（b，c）L-CNM在不同放大倍数下的SEM图像。（d，e，f）L-CNM的EDS映射图像。（g）原始CNM和（h）L-CNM表面的EDS分析。

图2.（a）L-CNM和CNM的ATR-FTIR光谱和（b）XRD图。

图3.（a）CNM和L-CNM的N2吸附-解吸等温线，（b）相应的增量孔体积和（c）累积孔体积与孔宽度的曲线。

图4.（a-c）L-CNM的SEM图像随在NaOH水溶液中浸泡时间的变化：（a）10分钟，（b）90分钟，（c）6小时。

图5.（a）水滴在空气中散布在L-CNM上的照片。（b）L-CNM上动态水下驱油的照片。（c）L-CNM和原始CNM的防油污性能。在此演示中使用了原油。红色框中的数字图像表示CNM的油污。

图6.（a）在L-CNM上进行重力驱动的油水分离实验。将油（以己烷为代表性油）用油红O染色以辅助可视化。（b）不同类型油/水混合物中L-CNM的水流量和分离效率的变化。（c）在60个循环中（以己烷为代表性油），L-CNM对己烷/水混合物的渗透通量以及相应效率的演变。（d）测定L-CNM的油（以己烷为代表性油）侵入压力。

图7.分离之前（a）和分离之后（b）的Tween 80稳定的水包甲苯乳液的数码照片和偏光显微镜照片。

图8.（a）在指定时间内与L-CNM:MB（a）、MO（b）和CR（c）共孵育的染料溶液的紫外-可见光谱。通过L-CNM分别从（d）混合的MB/CR溶液和（e）混合的MO/CR溶液中选择性除去CR。（f）照片显示了通过L-CNM分离前后混合的MO/CR水溶液。