近期，深圳大学牛青山教授&澳大利亚联邦科学与工业研究院谢宗丽研究员采用静电纺丝技术设计并制备了一种含有金属有机骨架（MOF）的新型吸附性纳米纤维膜，用于通过直接接触膜蒸馏（DCMD）工艺去除废水中的氨。使用三种类型的MOF颗粒（HKUST-1、AlFu和UiO-66-NH2）作为功能性纳米添加剂，并将其掺入纳米纤维膜基质中。对这些纳米复合膜的除氨性能进行了全面研究，并与含活性炭（AC）的纳米纤维膜进行了比较。对氨去除效率、氨分离因子、氨总传质系数、氨通量和膜稳定性等参数进行了评估。在测试的MOFs中，UiO-66-NH2表现出优异的性能，并被选中以进一步优化。加入5.0wt%UiO-66-NH2的膜表现出最佳的氨去除性能。此外，还简要分析了MOF掺杂纳米纤维膜通过DCMD脱除水溶液中氨的机理。总的来说，本研究证实了制备具有优异氨去除性能的MOF掺杂电纺吸附性纳米纤维膜的可行性，展示了膜蒸馏去除水生环境中氨的潜力。

图1.（a）HKUST-1、（b）AlFu和（c）UiO-66-NH₂的晶体结构。

图2.静电纺丝装置示意图。

图3.DCMD除氨实验装置示意图。

图4.具有不同纳米颗粒的电纺纳米纤维膜的光学照片。

图5.DCMD运行200分钟后加入HKUST-1的膜的照片。

图6.具有不同纳米颗粒的膜的氨去除性能。

图7.掺入MOF的混合基质纳米纤维膜的形态图像：（a）M0、（b）M4、（c）M5、（d）M6和（e）M7，UiO-66-NH2浓度分别为0、2.0wt%、5.0wt%、8.0wt%和10.0wt%。

图8.不同UiO-66-NH₂负载量的膜的氨去除性能。

图9.MOF颗粒在DCMD除氨过程中的作用示意图。

该工作以“MOF incorporated adsorptive nanofibrous membranes for enhanced ammonia removal by membrane distillation”为题发表在《Desalination》（DOI:10.1016/j.desal.2023.117018）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.desal.2023.117018