DOI: 10.1016/j.envres.2021.111892

膜蒸馏（MD）可高效生成淡水，是一种很有前途且极具吸引力的技术。然而，MD膜的低渗透性和易润湿性限制了其实际应用。在本文中，通过静电纺丝碳纳米管（CNTs）和聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PcH）制备了纳米纤维，系统地研究了热压温度和碳纳米管浓度对膜形态和性能的影响。探究了CNTs/PcH膜的染料截留率，并分析了CNTs在制备MD膜中的作用。结果表明，热压处理有效地提高了膜的机械强度和进液压力，最佳热压温度为150℃。经证实，碳纳米管成功混合在纳米纤维中。膜的疏水性和机械强度随着碳纳米管的掺入而增加。当分别使用35和70g/L NaCl溶液作为进料溶液时，150℃热压的0.5wt％CNTs膜表现出最高的渗透通量（16.5-18.5 L m-2 h-1），比市售MD膜增加了42-50％（11-13 L m-2 h-1）。值得注意的是，受试膜的脱盐率高达99.99％以上。将CNTs/PcH纳米纤维膜应用于印染废水处理，其酸性红和酸性黄的去除率均达到100％，亚甲基蓝和结晶紫的去除率分别为99.41％和99.91％。本研究表明，所制备的膜具有很高的MD应用潜力。

图1.DCMD系统示意图。

图2.（a）PcH和热压PcH膜在（b）140℃，（c）150℃和（d）160℃下的横截面SEM图像。

图3.CNTs/PcH的SEM图像：（a，b）热压CNTs/PcH的表面图像，（c,d）横截面图像和TEM图像。

图4.CNTs/PcH膜的SEM图像和纤维直径分布：（a,b）0.25％CNTs；（c,b）0.5％CNTs；（e,f）0.75％CNTs；（g,h）1％CNTs。

图5.（a）PcH和含有0.5％CNTs的膜的XRD和（b）FTIR光谱结果。

图6.（a）热压处理后CNTs/PcH膜的厚度、接触角和孔隙率；（b）热压处理后CNTs/PcH膜的杨氏模量和LEP。

图7.（a）不同温度热压的电纺PcH膜，以及（b）商用和150℃热压的CNTs/PcH膜（去离子水作为进料溶液）的DCMD渗透通量。

图8.商用膜以及在150℃下热压的CNTs/PcH膜和PcH膜的通量和渗透电导率（35g/L NaCl作为进料溶液）。

图9.使用35和70g/L NaCl作为进料溶液时MD膜的通量和盐截留率。

图10.（a）商用膜和电纺膜处理混合印染废水（25mg/L的AR、AY、MB和CV作为进料溶液）时的染料截留率；（b）DCMD中CNTs/PcH膜的原理示意图。