DOI: 10.1016/j.jmrt.2022.12.065

水资源短缺和水污染加剧已成为全球性环境问题。分离性能和通量的提高仍然是制约高性能过滤膜制备的关键难题。本研究采用电纺纳米纤维和聚丙烯/低熔点聚酯（PP/LPET）微纤维，通过针刺和热压进行增强，设计并制备了梯度结构的纤维膜。利用多巴胺共聚物对所制备的膜进行功能化处理和直接修饰。这种新型梯度膜从疏水状态转变为亲水状态，且具有优异的机械和水传输性能。最重要的是，所制备的亲水梯度膜显示出持久的防油污能力，油水混合物的分离效率约为99%，通量达到10278±1512L/m2/h。总之，该方法为克服电纺纳米纤维膜的高过滤阻力，以及制备低成本、高性能复合膜和调节功能膜结构提供了可行的解决方案。

图1.（a）PL微纤维膜和（b）梯度膜的制备过程以及（c）DA/APTES修饰膜的示意图。

图2.梯度复合膜的SEM图像：（a）P7L3，（b）P5L5，（c）NT和（d）FT。

图3.梯度膜的（a）纳米纤维和（b）微纤维的FT-IR光谱。

图4.（a）由DA和APTES修饰的NT和FT膜的WCA，（b）梯度膜中纳米纤维的UOCA。（c）梯度膜表面上水滴和油滴的照片。（d）改性梯度膜的UOCA。（e-f）膜在水中的油润湿性。

图5.（a-e）膜的MMT曲线（（a）P7L3，（b）FT，（c）NT，（d）PDA@P7L3-NT-P7L3，（e）PDA@P7L3-FT-P7L3）；（f）梯度膜上液体润湿和水传输模型的示意图（（f1）原始膜，（f2）针刺和热压后的复合膜，（f3）DA修饰）。

图6.（a）PDA@P7L3-FT-P7L3膜的油/水分离过程；（b）油/水分离示意图；（c）具有不同LPET比率的梯度膜的通量；以及（d）各种膜的水通量比较。