DOI: 10.1007/s42247-021-00326-y

从含油废水中有效分离油是一项巨大的环境挑战。纳米和超细纤维静电纺丝膜可用于通过纳米或微滤过程去除废水中的油和有机物。由于污染程度低和水通量相对较高，电纺膜在废水处理方面具有广阔的应用前景。本文报告了基于醋酸纤维素（CA）和纳米沸石的电纺膜的制备和评估。通过仔细控制不同的参数，制备了CA和CA/沸石电纺膜，并使用多种表征技术对其进行评估。所制备的膜的最佳CA浓度为16%（w/v），并且成功地将10%（w/w）纳米沸石掺入膜中。扫描电子显微照片显示该膜的纤维直径范围为100-3000nm，表观孔径为微米/亚微米。观察发现沸石纳米颗粒成功结合到整张膜中，并且EDX光谱和EDX元素映射证实了沸石的存在。所得膜表现出超亲水性，通过借助光学显微镜测量油滴来研究过滤水的最终质量，并使用紫外-可见分光光度计测量未过滤和过滤水的吸光度。微滤过程允许水相通过CA和CA/沸石电纺膜，而该膜会排斥分散的油滴，限制其停留在表面上，油分离效率高达97%。总体而言，所制备的CA/沸石电纺膜具有生物降解特性、较高的成本效应且无毒性，可用于微滤以去除含油废水中的油。

图1.使用膜作为过滤介质的过滤过程示意图

图2.所制备的CA电纺膜的SEM显微照片：A）10%w/vCA，流速：2.5ml/h；B）16%w/vCA，流速：2.0ml/h；C）16%w/vCA，流速：0.5ml/h；D）16%w/vCA/沸石，流速：0.5ml/h；和E）18%w/vCA，流速：0.5ml/h

图3.a）CA/沸石膜的EDX光谱。b）铝和c）硅的EDX元素映射

图4.过滤前后a）CA和b）CA/沸石膜的FTIR-ATR光谱

图5.不同时间间隔下CA和CA/沸石电纺膜的水接触角（WCA）测量结果显示了膜的亲水性

图6.CA和CA/沸石电纺膜过滤后的水接触角（WCA）和SEM照片

图7.a）未过滤水中油滴的光学显微镜图像。b）经CA膜和c）CA/沸石膜过滤的水样中的油滴。d）未过滤的含油污水、用CA和CA/沸石膜过滤的水以及去离子水的紫外-可见吸光度（平均值±SD）