DOI: 10.1016/j.cej.2023.144366

电纺纳米纤维（ESNF）表面粗糙度高、孔径大，无法通过界面聚合形成良好的聚酰胺（PA）层。因此，ESNF无法直接用作纳米纤维支撑薄膜复合正渗透膜（NTFC-FO）的支撑层。然而，ESNF的高孔隙率和大孔径优势却是正渗透（FO）工艺所必需的。本研究首次通过在支撑层中引入光热材料PANI，并利用原位光热退火来可控地降低支撑膜的表面粗糙度和孔径，构建了非对称集成式ESNF，这不仅满足了界面聚合的要求，形成了良好的PA层，而且还保持了ESNF的高孔隙率、大孔径和结构稳定性。利用该策略，获得了具有高选择性PA层和低膜结构参数（S）的FO膜。结果表明，以去离子水和1.0M NaCl溶液为进料液和提取液时，NTFC-FO膜的水通量高达40.2L·m-2·h-1，反向盐通量低达4.9g·m-2•h-1，比盐通量Js/Jw仅为0.12，对染料废水也有很好的抑制作用。总之，通过光热退火策略构建的非对称集成式ESNF支撑层为制备高性能NTFC-FO膜提供了一种简单可行的方法。

图1.NTFC-FO膜制备过程示意图。

图2.（a）具有不对称集成结构的AIESNF的横截面SEM图像，以及（b-d）放大图像。

图3.（a-b）不同处理条件下AIESNF的表面和横截面SEM图像，（c）表面纤维直径，（d）表面纤维孔径，（e）光热退火层的厚度，（f）XRD图像和（g）FTIR图像，以及（h）PVDF的晶体结构变化。

图4.（a）不同处理条件下AIESNF的厚度、（b）孔隙率、（c）0.01MPa压力下的纯水渗透通量、（d）孔径、（e）接触角和（f）应力-应变曲线。

图5.（a-c）不同处理条件下NTFC-FO膜的SEM，（d）FTIR和（e）接触角。

图6.（a-b）NTFC-FO膜单轴拉伸断裂时PA层表面的SEM图像，（c）PA层渗透到纤维层中的横截面SEM图像；（d-e）PPESNF和AIESNF表面上PA层形成过程的示意图。

图7.（a-c）FO模式下NTFC-FO膜的FO性能，（d-f）FO和PRO模式下FO性能的比较研究，（g）NTFC-FO薄膜对长时间运行的模拟染料废水的归一化水通量，（h）NTFC-1（12）在浓缩染料废水中的水通量和比盐通量，（i）NTFC-1（12）的染料截留率。