DOI: 10.1016/j.seppur.2021.118726

含油废水污染是最严重的全球环境问题之一。对含油废水的处理至关重要且具有挑战性，因为很难经济高效地从废水中去除乳化油。在这项工作中，通过一种简便的一步静电纺丝方法，通过组装SiO2纳米颗粒以有效地聚结分离含油废水，开发了一种基于商用尼龙介质的新型粗糙聚偏氟乙烯（PVDF）-SiO2纳米纤维膜。PVDF-SiO2纳米纤维膜具有较高的亲水性和较差的亲油性，在空气中的水接触角为135°，水下油接触角为87°。该膜对十六烷/水乳液的聚结分离效率高达98.6％。此外，该纳米纤维膜在不同的流速、初始油浓度和油水体系类型下表现出良好的分离性能，在含油废水处理中具有广阔的应用前景。

图1.PVDF-SiO2纳米纤维膜的制备示意图。

图2.（a-b）PVDF-SiO2（4wt％）纳米纤维膜的SEM图像。（c）PVDF纳米纤维膜的SEM图像，（d）在最佳条件下PVDF纳米纤维直径的分布频率，（e）在最佳条件下PVDF-SiO2纳米纤维直径的分布频率，（f）不同静电纺丝时间下PVDF-SiO2纳米纤维膜的孔径及其流动。

图3.（a）PVDF-SiO2膜表面的元素组成。（b）PVDF-SiO2膜的EDX映射图像。紫色、蓝色、红色和绿色点分别表示O、Si、C和F的信号，（c）PVDF和PVDF-SiO2纳米纤维膜的AFM图像。

图4.（a）空气中PVDF-SiO2纳米纤维膜上的水滴以及（b）空气中和水下PVDF-SiO2纳米纤维膜上的油滴照片。（c）空气中不同油的油接触角，（d）十六烷油在PVDF-SiO2纳米纤维膜上的润湿过程。

图5.（a）聚结分离工序的示意图。（b）分离之前和之后乳液的光学显微镜图像和照片。

图6.（a）不同聚结膜的分离效率，（b）不同流速下水包十六烷乳液的分离效率，（c）不同浓度的水包十六烷乳液的膜分离效率。（d）膜对不同类型油的分离效率。

图7.水包油型乳液的分离机理示意图。