DOI:10.1016/j.jece.2020.104728

本研究介绍了新型超滤（UF）电纺纳米纤维膜（ENMs）复合亲水性聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的合成和表征，及其在净水领域的应用。采用三种方法来增强典型ENMs的理化特性。第一种策略，在掺杂溶液制备过程中，将n-甲基吡咯烷酮（NMP）与二甲基甲酰胺（DMF）混合，其中混合溶剂可起到增强纤维间连接的作用。在下一个策略中，PVP被添加到ENMs中以提高产水量。最终处理是利用热压工艺来强化电纺垫的结构。与原始ENMs相比，热压ENMs的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了4.12％和9.09％。然而，将PVP引入ENMs中可以使水接触角降低50.8％（从123.27°降至60.66°），从而显著改善膜的亲水性。在重力作用下，ENMs的产水率超过2,996 L/m2h。结果表明，与原始ENMs（97.15nm）相比，热压ENMs的孔径较小（77.47nm）。所制备的ENMs具有增强的机械和亲水性，在水处理领域显示出高度的适用性。

图1.用于ENMs制备的PES/PVP掺杂溶液的配制过程示意图（颜色无意义）。

图2.用于制备ENMs的示意性静电纺丝装置（颜色无意义）。

图3.（a）原始PES，（b）热压PES和（c）热压PES/PVP ENMs的表面FE-SEM图像（左：放大x5000的俯视图，右：放大x170的横截面图）。

图4.（a）原始PES，（b）热压PES和（c）热压PES/PVP ENMs顶表面的FESEM图像（左）和EDS光谱（右）。

图5.（a）原始PES，（b）热压PES和（c）热压PES/PVP ENMs的3D AFM表面图像。

图6.（a）ENMs的FTIR光谱和（b）XRD显微照片。

图7.ENMs的（a）TGA曲线和（b）应力-应变曲线。

图8.所制备ENMs的WCA（连同图像）。

图9.ENMs的孔径和孔隙率。

图10.ENMs的纯水通量（Jw）。