DOI:10.1016/j.colsurfa.2020.125158

随着石油污染形势的日益严峻，开发一种高效的含油废水处理方法已成为当务之急。在此，通过静电纺丝成功制备了具有超疏水性和超亲油性的s-高岭土颗粒修饰PAN复合膜。该复合膜对不同种类的油和有机溶剂表现出良好的吸油性能，最大吸收能力达到其自重的37.2倍。而且，该复合膜能够以优异的分离效率（95％以上）和较高的分离通量（1960.1 L h-1 m-2）有效地分离不混溶的油/水混合物。由于对PAN的大多数溶剂具有耐受性，因此复合膜在吸附油以及分离油水混合物（超过10个循环）后仍具有良好的稳定性。此外，复合膜在加压下对不同种类的油包水型乳液显示出相当可观的分离效率。复合膜的优异分离性能、高孔隙率和良好的可循环利用性使其具有潜在的实用价值，可用于环保行业的含油废水处理。

图1.（a）和（b）关于纯PAN膜的不同分辨率SEM图像。（c）和（d）关于PAN/s-高岭土复合膜的不同分辨率SEM图像。（e）PAN电纺膜、PAN/s-高岭土复合膜和s-高岭土颗粒的FT-IR光谱。

图2.（a）PAN电纺膜、PAN/s-高岭土复合膜和s-高岭土颗粒的X射线衍射图。（b）PAN电纺膜和PAN/s-高岭土复合膜的XPS全扫描光谱。（c）复合膜的C 1s高分辨率光谱。（d）复合膜的Si 2p高分辨率光谱。

图3.PAN电纺膜和PAN/s-高岭土复合膜的润湿性能。（a）和（b）纯PAN膜的WCA和OCA。（c）和（d）PAN/s-高岭土复合膜的WCA和OCA；（e）PAN/s-高岭土复合膜的WCA随s-高岭土颗粒含量的增加而变化。

图4.（a）PAN/s-高岭土复合膜上WCA的时间依赖性演变。（b）煤油与PAN/s-高岭土复合膜接触的过程。（c）和（d）PAN/s-高岭土复合膜的正己烷和二氯甲烷吸收过程。（e）PAN/s-高岭土复合膜的吸油性能。（f）PAN/s-高岭土复合膜的吸油性能变化，其循环次数为10次。

图5.PAN/s-高岭土复合膜的油/水分离性能。（a）油/水混合物分离过程。（b）和（c）在各种重油/水混合物的情况下，复合膜的分离效率和通量。（d）和（e）复合膜分离效率和通量的变化，其循环次数为10次。

图6.PAN/s-高岭土复合膜的油/水乳液分离性能。（a）油包水乳液的分离过程。（b）和（c）用纯PAN膜过滤前后的油包水型乳液的照片和光学显微镜照片。（d）和（e）由PAN/s-高岭土复合膜过滤之前和之后的油包水乳液的图片和光学显微镜图像。

图7.（a）复合膜界面上油包水乳液分离的示意图。（b）和（c）超疏水和超亲油复合膜的油/水分离机理示意图。