DOI: 10.1016/j.colsurfa.2021.127322

膜分离技术能耗低、成本效应高，是废水处理的理想选择。然而，膜分离受到易结垢和分离效率低的限制。因此，制备具有优异防污性能和稳定通量的膜是解决这一问题的关键。在此，通过静电纺丝和真空过滤组装制备了凹凸棒石（APT）涂覆聚丙烯腈（PAN）纳米纤维（ACPN）膜。所制备的具有微/纳米多层结构的ACPN膜表现出优异的水下超疏油性。ACPN膜可用于有效分离一系列表面活性剂稳定的水包油乳液，甚至是高粘度水包原油乳液，分离效率高于99.4％。此外，经过15次循环使用后，该膜仍然显示出优异的分离效率和稳定的渗透通量。出人意料地是，所制备的膜显示出优异的机械稳定性和抗油污性能。最重要的是，ACPN膜具有良好的机械和化学稳定性，在含原油废水的修复方面显示出广阔的应用前景，是极具竞争力的油水分离候选材料。

图1.ACPN膜的制备及其乳液分离的示意图。

图2.PAN纳米纤维的SEM图像：（a）低倍放大图像，（b）高倍放大图像。ACPN膜的SEM图像：（d）低倍放大图像，（e）高倍放大图像。孔径分布：（c）PAN纳米纤维基材，（f）ACPN膜。

图3.（a）ACPN膜的EDS映射图像和（b）分析；（c）PAN和APT的FT-IR光谱；（d）PAN和ACPN膜的XRD图。

图4.ACPN膜对空气中的水（a）和油（b）的润湿性；（c）水下不同油滴在ACPN膜上的接触角和滑动角。

图5.ACPN膜的润湿性。（a）PAN，（b）ACPN膜上的水滴图像。（c）ACPN膜上的油滴图像显示出稳定的水下超疏油性，以及具有超高UOCAs的四氯化碳（油红染色）在膜表面的光学图像。（d）ACPN膜抗油污试验的光学图像。

图6.分离前后水包油乳液的照片和粒度分析：（a）水包煤油乳液，（b）水包原油乳液。

图7.ACPN膜对不同水包油乳液的分离性能：（a）五种水包油乳液滤液中的油含量，（b）分离效率，（c）通量，（d）15个循环后水包原油乳液的分离效率。