Advanced Functional Materials:静电纺纳米纤维膜在乳化含油废水净化中应用的综述

人类社会发展离不开石油资源,然而在工业生产和日常生活过程中,油类化工物质的泄露和含油污水的大量排放会导致严重的水体污染,从而破坏水体生态平衡甚至威胁人类健康。目前,含油污水的处理一直是一项艰巨而迫切的全球性问题。传统的重力分离和吸附等方法可以在一定程度上去除水体中不稳定的游离态油滴和浮油,但难以有效去除稳定的乳化态油滴。化学絮凝、高压电破乳等方法虽然可以实现破乳作用,但仍存在二次污染和能耗高等问题。近年来,膜分离技术由于操作简单、能耗低、分离效率高且无二次污染等优点,在乳化油水处理领域表现出巨大的应用前景。在此背景下,静电纺纤维膜材料因具有纤维直径细、孔径小、孔隙率高、结构可调性好及润湿性可控等优点,引起了各国研究者的极大兴趣,已经成为当前油水乳液分离材料研究的热点和重点。

基于此,东华大学丁彬研究员和斯阳研究员在Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.202002192)上发表了题为:“Electrospun nanofibrous membranes: an effective arsenal for the purification of emulsified oily wastewater”的综述文章,结合课题组前期工作,系统、全面地阐述了近年来关于静电纺纤维膜材料用于乳化含油废水净化领域的最新进展。文章将纳米纤维乳液分离膜分为三类:聚合物膜、无机膜和杂化膜,重点地介绍了每一种类型膜的设计理念、制备方法,并揭示了孔道结构、润湿性与油水分离性能之间的构效关系。此外,文章对各种类型膜的优势和局限进行了详细地讨论。最后,文章总结了该领域研究中存在的问题,并提出解决的方向和展望。该综述对乳液分离膜的深入研究及纳米纤维膜产业化应用等相关领域具有指导意义。