DOI: 10.1016/j.seppur.2021.119149

在本文中，研究者采用静电纺丝技术制备了基于聚醚嵌段酰胺的疏水纳米纤维膜（PEBAX-2533），用于真空膜蒸馏（VMD）海水淡化。首先，研究了静电纺丝条件如聚合物浓度、表面活性剂浓度、外加电压、喷丝头与收集器距离、进料速度和喷丝头直径对电纺垫形貌的影响，并对其进行了优化，以获得均匀、无珠且无缺陷的纳米纤维PEBA膜。其次，在聚合物溶液中掺入二氧化硅纳米粒子，制备了电纺纳米纤维SiO2/PEBAX-2533膜。通过SEM、FTIR、OCA和拉伸强度试验对所制备的纳米纤维SiO2/PEBA膜的形态、结构和表面性质进行了表征。同样，在不同的操作条件下，研究了所制备的电纺SiO2/PEBA膜用于NaCl水溶液脱盐的VMD性能。结果表明，就水通量、通量衰减和渗透液TDS含量而言，所制备的含有8wt％二氧化硅纳米粒子的电纺纳米纤维SiO2/PEBAX-2533膜具有最佳的VMD分离性能。最后，将所制备的纳米纤维SiO2/PEBAX-2533膜与商用PVDF膜进行了比较，结果表明，电纺膜的VMD分离性能和长期稳定性远优于商用PVDF膜。

图1：不同聚合物浓度下PEBAX-2533纳米纤维垫的SEM图像。

图2：不同表面活性剂浓度下PEBAX-2533纳米纤维垫的SEM图像。

图3：不同外加电压下PEBAX-2533纳米纤维垫的SEM图像。

图4：不同喷丝头与收集器距离下PEBAX-2533纳米纤维垫的SEM图像。

图5：在不同进料注入速率下制备的纳米纤维PEBAX-2533垫的SEM图像。

图6：不同喷丝头直径下PEBAX-2533纳米纤维垫的SEM图像。

图7：具有不同二氧化硅纳米粒子含量的电纺SiO2/PEBAX-2533纳米纤维膜的SEM图像。

图8：二氧化硅纳米粒子、纯PEBAX-2533膜和SiO2/PEBAX-2533膜的ATR-FTIR光谱。

图9：所制备的纳米纤维膜的水通量（a）和渗透液中盐浓度（b）的时间依赖性。

图10：NFM4膜样品的VMD性能与进料温度（a）、渗透侧压力（b）、进料流速（c）和进料浓度（d）的函数关系。

图11：所制备的纳米纤维膜和商用PVDF膜的长期VMD性能：a）渗透通量和b）渗透液中的盐浓度。