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[原创]武汉理工大学：高效防污、抗菌性超滤纳米纤维膜（2018-09-05 16:04:26）

标签：过滤吸附 静电纺丝  

随着社会经济发展，水污染问题日益严重，饮用水安全问题迫切需要解决。为了实现低能耗下进行城市生活及工业废水的处理，人们开始广泛研究超滤技术。与传统的过滤膜相比，静电纺丝技术所制得的超滤膜具有贯通的孔结构和更大的孔隙率，在相同的操作压力条件下，静电纺丝纳米纤维超滤膜的通量更大、过滤效率更高。其在废水处理和饮用水净化方面有着广泛的应用前景。但目前用于水处理的超滤（UF）膜中的污垢导致过滤效率降低和水质劣化。

近日，武汉理工大学研究者通过在溶液中混合两亲性多臂可熔性聚对苯二甲酰对苯二胺（f-PPTA）和聚偏氟乙烯（PVDF），然后进行静电纺丝获得自支撑亲水性纳米纤维膜。f-PPTA由于其自身迁移率和电场力的诱导而迁移到纳米纤维表面。因此，膜制备过程中引入的f-PPTA提供了亲水链极大地增加了整个膜的润湿性。多臂f-PPTA充当纳米纤维膜中的水通道，加速水分子流动。f-PPTA引起的电场力增大对调节纳米纤维直径和纳米纤维膜孔径有很大影响，进一步影响了过滤性能。因此，当f-PPTA添加量为PVDF的20wt％时，纯水通量在0.2MPa时达到8.3×104L(m2h)-1，这是纯PVDF纳米纤维膜的2.3倍。此外，两亲性f-PPTA与PVDF具有优异的相容性，避免了亲水性聚合物容易被洗掉和无机纳米粒子聚集的问题，因此改性的纳米纤维膜表现出相对稳定的过滤通量。在操作6小时后，膜保留了约89％的初始通量，并且蛋白质排斥也保持在98.7％。具有亲水链的膜改善了防污能力，防止膜表面和内部孔结构被污染。另外，作为基于聚合物的抗菌剂，f-PPTA在改善抗菌活性中起到了关键作用。研究表明，该膜实现了可持续的高渗透通量的综合性能，以及显著的防污和抗菌活性。因此，其在水处理应用中成为潜在的候选者。

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题目：A high-efficiency ultrafiltration nanofibrous membrane with remarkable antifouling and antibacterial ability

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文章来源：易丝帮