DOI: 10.1016/j.apsusc.2021.151619

可生物降解聚合物在废水处理中的广泛应用具有重要意义，因为它可以大大降低聚合物在使用过程中的二次污染风险。在这项工作中，研究者采用同轴静电纺丝技术制备了聚乳酸（PLA）基纤维。使用聚（L-丙交酯）（PLLA）、聚（D-丙交酯）（PDLA）和γ-Fe2O3纳米颗粒的溶液来构建管壁，以矿物油作为核层。结果表明，用溶剂去除矿物油后，PLA纤维呈管状中空结构，管壁上有大量孔隙。由于纤维的特殊多孔结构，所制备的PLA膜表现出超疏水性和高孔隙率。对蓖麻油的最大吸附量为219.5 g g-1，显示出优异的吸油能力。此外，该膜具有57324.8 L m-2 h-1 的高油通量和良好的油/水分离能力。重力驱动的乳状液分离通量达到了3401.4 L m-2 h-1，在分离酸性、碱性和高盐乳液时仍保持较高水平。另外，膜的高机械性能使其具有优异的循环稳定性。这项工作为环保型吸附/分离膜在油/水循环分离中的实际应用铺平了道路。

图1.同轴复合纤维膜的制备示意图。

图2.SEM图像显示了不同电纺纤维的形态。在所示的不同放大倍数下对纤维不同区域的形态进行表征。（a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1和d2）沿纤维轴向的形态，和（a3、a4、b3、b4、c3、c4、d3和d4）横截面形态。样品：（a1-a4）80-30-17，（b1-b4）70-20-17，（c1-c4）60-15-17，（d1-d4）40-10-17。（e-f）（e）80-30-17、（f）70-20-17、（g）60-15-17和（h）40-10-17的纤维直径分布。

图3.（a）复合膜的WAXD图谱，（b）同轴电纺复合膜的孔隙率，（c）蚀刻前后样品40-10-17的TGA曲线。

图4.照片显示（a）在空气中40-10-17样品表面的正己烷和水，（b）在正己烷下40-10-17样品表面的水，（c）同轴电纺复合膜的水接触角，（d）同轴电纺复合膜的油下水接触角。（e）同轴复合膜的应力-应变曲线，（f）同轴复合膜的应力应变值比较。（g）同轴电纺复合膜与其他已发表文献中的膜吸附剂之间应力应变值比较。

图5.照片显示膜吸附的（a）正己烷和（b）CCl4，（c）所示样品对7种不同油类的吸附性能比较，（d）膜样品40-10-17和LDF-20对5种不同油类的吸附能力比较，（e）代表性40-10-17膜样品在不同温度下的蓖麻油吸附能力随吸附/解吸循环次数的变化。

图6.（a1,a2）使用同轴电纺复合膜测量纯正己烷通量，（b1,b2）使用同轴电纺复合膜连续分离正己烷/水乳液，（c）不同油/水乳液分离的油通量，（d）在所示的不同条件下，正己烷/水乳液分离中油通量随循环时间的变化。

图7.SEM图像显示在（a）中性条件，（b）高盐条件（NaCl浓度为0.035g/mL），（c）酸性条件（pH=3）,（d）碱性条件（pH=10）下进行10个E-W/N分离循环后的膜样品。（e）上述四种条件下E-W/N分离后同轴复合膜的应力-应变曲线，（f）上述四种条件下E-W/N分离前后同轴复合膜的拉伸应力和应变值比较，以及（g）上述四种条件下E-W/N分离前后40-10-17膜样品的水接触角。