DOI: 10.1016/j.jclepro.2022.131812

电纺膜由于其高孔隙率和三维（3D）结构而显示出作为水净化分离材料的巨大潜力。然而，膜污染仍未得到有效解决。在这项工作中，研究者通过将NH2-MIL-88B（Fe）（NM88B）催化剂引入水解聚丙烯腈（HPAN）膜3D基质中，制备了亲水性可见光响应型NM88B@HPAN纳米纤维膜。由于羧基官能团中质子的部分解离，HPAN膜表面在水中带负电荷，这有利于改善HPAN膜与质子化NM88B之间的相互作用，从而使纳米粒子在膜表面具有良好的分散性，赋予NM88B@HPAN纳米纤维膜较高的稳定性。所研制的纳米纤维膜对各种油/水乳液表现出优异的分离效率（高达99%）和高渗透通量（946-6014L/m2/h）。同时，由于强亲水性和光芬顿活性的协同作用，该膜对罗丹明B（RhB）（90.04%）具有较高的通量恢复率和染料降解能力。此外，本工作开发的复合纳米纤维膜具有良好的力学性能，有利于在实际生产过程中重复使用。

图1.纳米纤维膜的数码照片：（a）PAN，（c）HPAN，（e）NM88B@HPAN；不同放大倍率下（b）PAN基材、（d）HPAN膜和（f）NM88B@HPAN复合膜表面的SEM图像。

图2.NM88B@HPAN膜的EDS映射图像（a）和EDS光谱（b）。

图3.PAN、HPAN和NM88B@HPAN膜的FTIR光谱。

图4.（a）PAN纳米纤维膜、（b）NM88B纳米粒子和（c）HPAN及复合膜的XRD图谱。

图5.（a）PAN、HPAN和复合膜的XPS光谱，（b）NM88B@HPAN膜的Fe2p、（C）O1s、（d）N1s和（e）C1s XPS。

图6.膜表面的润湿性。（a）纯PAN、（b）纯HPAN和（c）NM88B@HPAN膜表面的WCAs图片。（d）五种油的UOCAs。

图7.（a）自制装置中的水包油乳液分离；（b）Tween-80稳定的各种水包油乳液的膜通量；（c）NM88B@HPAN膜通量随循环次数的变化，以及光催化去污性能。

图8.液滴粒径分布（左）；五种不同水包油乳液在分离前后的光学显微镜照片以及数字图像（右）。

图9.长期反复光催化自清洁实验。

图10.（a）RhB在黑暗和可见光下的紫外-可见光谱变化；（b）RhB的光芬顿降解；（c）所开发NM88B@HPAN膜的防污性能（正己烷/水乳液）；（d）NM88B@HPAN膜的可重复使用性。

图11.开发的复合纳米纤维膜和HPAN膜的拉伸强度。