DOI: 10.1016/j.jtice.2021.01.019

构建高效的油水分离膜是严重含油污水处理的关键，而石墨烯被认为是油水分离膜的理想候选材料。在此，当氧化石墨烯存在时，首先对己内酰胺进行原位聚合，成功合成了聚酰胺-6-还原氧化石墨烯复合物（PA6-rGO）。然后，采用静电纺丝和电喷雾工艺相结合制备了PA6-rGO纳米纤维膜。通过两步法在普通电纺纤维膜表面制备了具有微球/珠纤维结构的纳米纤维表层。研究了重力驱动下纳米纤维膜对乳液的分离性能。结果表明，表面活性剂稳定乳液的通量达到765.4 L m-2 h-1，截留率高达99.6％。预期可将其用于低压驱动膜分离系统中，以实现对严重含油污水的初步分离。

图1.rGO增强PA6复合材料的原位聚合示意图，以及通过电喷雾结合静电纺丝工艺构建PA6-rGO NFM的示意图。

图2.（a）分散在乙醇中的云母上的GO的AFM图像，（b）分散在乙醇中的云母上的PPG的AFM图像，（c）GO和PPG单层上的高度分布，（d）PPG片材的3D AFM图像。

图3.GO和PA6-rGO复合材料的化学结构表征：（a）GO，rGO，PPG-0.5的拉曼光谱，（b）GO，rGO，PPG-0.5的FT-IR光谱；（c）GO，rGO，PA6，PPG-0.5的XPS光谱，（d）GO，rGO，PA6，PPG-0.5的C1s XPS光谱。

图4.（a）PPG和GO的TGA光谱，（b）PA6、PG-0.1和PG-0.5复合材料的应力-应变曲线。

图5.（a）PA6-rGO-0.5复合材料和（b）PPG-0.5的横截面SEM图像。

图6.（a）9％NFM，（b-e）1％@9％NFM，3％@9％NFM，5％@9％NFM，7％@9％NFM的表面SEM图像。

图7.（a）9％NFM，（b）3％@9％NFM，（c）5％@9％NFM，（d）7％@9％NFM的纤维直径分布。

图8.（a）1％@9％NFM，（b）3％@9％NFM，（c）5％@9％NFM的电喷雾微珠直径分布。

图9.（a）9％NFM，（b）3％@9％NFM，（c）5％@9％NFM，（d）7％@9％NFM的真彩色共聚焦显微镜图像。

图10.（a）不同NFMs的等温吸收和解吸曲线，以及（b）孔径分布。

图11.不同NFMs的动态水接触角。

图12.（a）5％@9％NFM的直观水下疏油性；（b）9％NFM，（c）3％@9％NFM，（d）5％@9％NFM，（e）7％@9％NFM的水下油接触角。

图13.5％@9％NFM对有机硅-Span-80截留的影响。

图14.（a）在分离硅SSE期间所制备的NFMs的渗透通量。（b）所制备的NFMs的截留率和FRR。（c）在硅SSE分离试验循环中，5％@9％NFM的渗透通量和截留率。（d）5％@9％NFM对不同SSEs的渗透通量和截留率。

图15.分离过程后，（a）9％NFM，（b）3％@9％NFM，（c）5％@9％NFM和（d）7％@9％NFM的表面形态。

图16.（a）PA6-rGO NFMs与代表性分离材料之间的通量和排油率比较。（b）NFM的SSE分离过程示意图。