静电纺纳米纤维材料在膜分离领域的应用研究进展.pdf

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1、第33卷第8期中国材料进展Vo1．33No．82014年8月MATERIALSCHINAAug．2014静电纺纳米纤维材料在膜分离领域的应用研究进展李雄，王雪芬(东华大学纤维材料改性国家重点实验室，上海201620)摘要：近年来，由静电纺丝技术制备的纳米纤维多孔膜，因具有纤维纤度细、表面积大、孔隙率高等形态特点，以及兼具良好的机械强度、低密度和易功能化而在过滤基膜分离领域的应用研究倍受各国研究者的关注。现有的高分子材质微滤膜多采用溶液相转化法，然而用该方法所制备的微滤膜孔隙率较低，并且所形成的微孔部分为闭孔结构；而静电纺纳米纤维多孔膜的孔隙率高且为相互贯通的开孔结构，能够显

2、著改善流通性，是非常好的微孔滤膜。综述了近几年来纳米纤维作为过滤材质以及过滤用支撑材质在膜分离技术领域的研究成果，主要从纳米纤维微孔滤膜以及纳米纤维基复合滤膜用于水净化及脱盐淡化等几个方面进行概述，并对纳米纤维基滤膜的应用研究前景进行了展望。关键词：静电纺丝；纳米纤维；膜分离；水净化中图分类号：TB324文献标识码：A文章编号：1674—3962《2014)08—0475—09ProgressontheResearchofElectrospunNanofibersforMembraneSeparationApplicationsLIXiong．WANGXuefen(Stat

3、eKeyLaboratoryforModificationofChemicalFibersandPolymerMaterials，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Nanofibrousmats，mainlyfabricatedbyelectrospinningtechnique，havegainedsubstantialattentioninthefieldoffiltration--basedmembraneseparationtechnologyduetotheiruniquemorphologyprope

4、rtiesincludingsmallfiberdi·-ameter，highsurface—to—volumeratio，highporosity，goodmechanicalproperties，lightweight，accessiblefunetionaliza—tion，ete．Ascomparedtothelargerthickness，relativelylowerporosityanddisconnectedmicroporousstructuresofpoly—merphaseinversionmembranes，theelectrospunnanofib

5、rousscaffoldsexhibithighporosityandfullyinterconnectedporousstructuresresultingintheremarkableimprovementofpermeability．Inthispaper，wesummarizerecentresearchprogressinthefieldofmembraneseparationtechnologybasedonnanofibroussubstratefiltrationmedium，andhighlighttheapplica—tionofwaterpurific

6、ationandseawaterdesalinationfromnanofibrousmicrofiltrationmembraneandthinfilmnanofibrouscomposite(TFNC)filtrationmembrane．Thefutureoutlookofnanofibrousfiltrationmembraneisalsodiscussed．Keywords：electrospinning；nanofiber；membraneseparation；waterpurification环境污染治理等领域得到广泛应用，为解决我国缺水危1刖昌机、污水排放、

7、提高饮用水质等方面发挥着主要作用，随着人口的增长，日益突出的能源需求和水资源短因此，开发新型和高效节能的水过滤膜已成为材料领域缺及环境污染带来的水环境恶化，已成为当今经济发展的一项重任。现有的高分子材质分离膜多采用溶液面临的难题。膜分离技术作为一门新型的高分离、浓相转化法，然而由该方法所制备的分离膜一般厚度较大，缩、提纯及净化技术，已在海水淡化、工业废水处理、孑L隙率较小并且所形成的微孔为闭孔结构。另一方面，以膜两侧的压力差为驱动力，根据膜表面孔径大小实现对原液的净化、分离和浓缩的目的，膜表面的微孔结构收稿日期：2