DOI: 10.1016/j.seppur.2021.119720

乳状液因其液滴尺寸小而难以分离。由于使用膜分离乳状液的方法简单而有效，近年来，重力驱动膜过滤技术受到了人们的高度关注。为此，必须制备出具有高孔隙率和高选择性的膜。目前，研究人员正致力于探索静电纺丝纳米纤维膜的优异性能，例如高孔隙率和可调润湿性。在本研究中，通过对聚（甲基丙烯酸甲酯）/聚二甲基硅氧烷（PMMA/PDMS）共混物的静电纺丝制备了无氟疏水/亲油基质，以形成用于重力驱动分离富油乳液的高度多孔纳米纤维膜。复合膜（PMMA与60wt%PDMS混合）的高孔隙率（77.6%）、大孔径（5.8µm）和高疏水性（154°）的组合使其能够分解和分离各种富油乳液，如己烷包水、十六烷包水、柴油包水和大豆油包水，相应的分离效率分别为99.0%、99.5%、99.25%和97.75%。甲基的存在使膜能够有效地排斥水滴，甚至可以成功分解复杂的油（尽管渗透速率较慢）。从各个方面考虑，PMMA/PDMS纳米纤维膜是一种很有前途的材料，可有效且快速地重力驱动富油乳液过滤。

图1.PMMA/PDMS纳米纤维的设计及其在富油乳液脱水中应用的示意图。

图2.原始和改性纳米纤维膜的形态和纤维直径评估。

图3.原始和改性纳米纤维膜的孔隙率和孔径评估。

图4.通过空气攻丝模式评估原始和改性电纺纳米纤维膜的表面粗糙度。

图5.改性纳米纤维膜的FT-IR分析。

图6.原始和改性膜的润湿性分析。数据表示为平均值（n=5个样本）。精度等级为±2º。

图7.（a）PMMA和PMMA/PDMS纳米纤维膜在重力影响下的通量和（b）渗透率。

图8.使用PMMA/60PDMS纳米纤维膜时，（a1-a2）水/己烷，（b1-b2）水/十六烷，（c1-c2）水/柴油和（d1-d2）水/大豆油的重力驱动渗透率和通量。

图9.PMMA/60PDMS膜对不同富油乳液的最大重力驱动通量。

图10.PMMA/60PDMS膜对不同富油乳液的分离效率评估。

图11.在重力影响下使用PMMA/60PDMS纳米纤维膜时进料乳液（顶部）和渗透液（底部）的光学显微照片。

图12.水/十六烷乳液的重复过滤。（a）渗透液重量与时间的关系，（b）分离效率和（c）重复重力驱动过滤前后膜的SEM图像。