从各种资源中高效回收稀有分散金属Re（VII）是其重要应用的前提。近期，辽宁大学娄振宁教授团队通过静电纺丝成功制备了一种新型纳米纤维膜0.4P（Ph-3MVIm-Br）-3PVP/2TPU，其中聚离子液体P（Ph-3MVIm-Br）的加入可以提供更多的吸附位点。同时，PVP（聚乙烯吡咯烷酮）和TPU（热塑性聚氨酯）保证了膜的水通量和结构稳定性。纳米纤维膜对ReO4-具有较高的吸附能力，在pH值为5时可达到128mg/g。在聚离子液体添加量为0.4g、膜厚度为20μm、压力为1bar的条件下，其水通量高达433L/m2/h。此外，0.4P（Ph-3MVIm-Br）-3PVP/2TPU纳米纤维膜可在30分钟内去除91.7%的ReO4-。经过9次循环后，膜的吸附效率仍能保持在90%以上。一个循环后P（Ph-3MVIm-Br）-PVP/TPU完成了动态ReO4-去除，ReO4-溶液的穿透体积为24mL。ReO4-与聚离子液体中Br-的交换主要促进了ReO4-的吸附。此外，这种结果的膜具有优异的选择性、机械性能、较强的耐酸碱稳定性，在实际应用中更易于操作。

图1.P（Ph-3MVIm-Br）-PVP/TPU共混纳米纤维膜的制备过程及动态实验装置示意图。

图2.mP（Ph-3MVIm-Br）-xPVP/yTPU的SEM图像和直径分布（a）m=0.1，x:y=4:1；（b）m=0.1，x:y=3:2；（c）m=0.1，x:y=2:3；（d）m=0.1，x:y=1:4；（e）m=0.2，x:y=3:2；（f）m=0.3，x:y=3:2；（g）m=0.4，x:y=3:2；（h）m=0.5，x:y=3:2；（i）m=0.6，x:y=3:2。（m表示P（Ph-3MVIm-Br）的量，x:y表示PVP和TPU的体积比）

图3.（a）单体Ph-3MVIm-Br和聚合物P（Ph-3MVIm-Br），以及（b）PVP、TPU和吸附前后的纳米纤维膜的FTIR光谱。

图4.不同酸度下0.4P（Ph-3MVIm-Br）-3PVP/2TPU、P（Ph-3MVIm-Br）和3PVP/2TPU对Re（Ⅶ）的吸附效率。

图5.具有不同P（Ph-3MVIm-Br）负载量的mP（Ph-3MVIm-Br）-3PVP/2TPU在Ph5条件下对Re（VII）的平衡吸附等温线：（a）m=0.1g；（b）m=0.2g；（c）m=0.3g；（d）m=0.4g；（e）m=0.5g；（f）m=0.6g。

图6.0.4P（Ph-3MVIm-Br）-3PVP/2TPU与其他报道材料的最大容量、平衡时间和透水性的比较。

图7.（a）0.4P（Ph-3MVIm-Br）-3PVP/2TPU和P（Ph-3MVIm-Br）对ReO4-的吸附动力学；（b）非线性伪一阶模型；（c）非线性伪二阶模型；（d）粒子内扩散模型。

图8.（a）不同共存阴离子对0.4P（Ph-3MVIm-Br）-3PVP/2TPU回收ReO4-的影响；（b）连续9个吸附-解吸循环的ReO4-吸附效率（绿色圆点）和洗脱效率（蓝色圆点）。

图9.（a）聚（离子液体）含量、（b）压力、（c）时间和（d）膜厚度对水通量的影响。（CRe（Ⅶ）=20mg/L，T=298K）。

图10.（a）ReO4-动态去除实验装置；（b）膜装置放大图；（c）纳米纤维膜对ReO4-的动态吸附和洗脱（C0=10.0mg/L，M膜=100mg，流速=6.0mL/h），插图为动态吸附过程中纳米纤维膜吸附前（左）和吸附后（右）的相应光学图像。

该工作以“A novel blending nanofibrous membrane of Poly(ionic liquid) for efficient and fast adsorption of ReO4-”为题发表在《Journal of Membrane Science》（DOI:10.1016/j.memsci.2023.122285）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.memsci.2023.122285