重金属和有机染料污染因其高毒性和致癌性对人类和环境造成严重威胁。因此，迫切需要开发一种高效可行的去除重金属和染料污染物的水质净化技术。聚合物基膜技术以其高效、易操作、能耗低、出水水质好等优点，引起了学术界和工业界的广泛关注。近日，江苏大学吴述平团队在期刊《Carbohydrate Polymers》上发表了题为“Chitosan/polyvinylpyrrolidone/polyvinyl alcohol/carbon nanotubes dual layers nanofibrous membrane constructed by electrospinning-electrospray for water purification”的论文。

创新点

本研究首先采用静电纺丝法制备了CS/PVP/PVA纳米纤维膜作为基底。然后，通过电喷雾将CNTs掺杂到CS/PVP基质中，构建具有选择性的纳米通道。所得CS基纳米纤维膜的纯水渗透通量为1533.26L·m2·h1，对重金属离子/染料的截留率较好。值得注意的是，纳米纤维膜的合成过程中没有使用对环境有害的挥发性有机溶剂，符合可持续发展和绿色化学的理念。该研究可为高级净水膜的设计和合成提供一种实用而经济的策略。

制备与表征

CS/PVP/PVA静电纺丝基质具有光滑的表面和相互连通的孔结构，具有较高的纯水渗透通量。活性CS/PVP/CNTs层的厚度和粗糙度可以通过电喷涂时间来调节。在活性层中引入碳纳米管提供了额外的纳米通道，改善了重金属/染料的分离性能。优化后的超滤TFC膜的水渗透通量(1533.26L·m2·h1)和染料截留率(MG, 87.20%；76.33 MB,%；CV, 63.39%)，重金属去除率(Cu2+，95.68%；Ni2+ 93.86%；Cd2+ 88.52%；Pb2+ 80.41%)。此外，制备的膜具有长期稳定性和良好的防污性能。

Follow本工作

静电纺丝/静电喷雾技术可以将纳米颗粒、纳米片、纳米管均匀地掺入纳米纤维中，对纳米纤维进行修饰；另外，纳米纤维作为载体基质，可有效防止喷涂材料发生团聚现象，从而成功制备出高性能的多功能复合材料。

静电纺丝结合静电喷雾技术的实现方式有几种，可以是先通过静电纺丝制备纳米纤维，然后在纳米纤维上进行静电喷雾；另外，通过升级，还可实现静电纺丝、静电喷雾同时进行。这种形式避免了来回换液的麻烦，节省了时间，提高了实验效率。想要follow静电纺丝/静电喷雾研究工作的，请看这里了解设备问题。

北京永康乐业SS-X3静电纺丝机

功能特点

可实现共轭纺丝、层层组装、纤维共混等多组份纳米纤维之间的复合，

通过超声喷雾/ 静电喷雾可实现纳米纤维与纳米颗粒的复合，

安全防护、适应消毒除菌清理，

A4 尺寸膜样品，Y 轴移动均匀喷涂；1-8 喷头流量控制，

平面/ 管型/ 网格形态组织工程支架，药物释放体系、支架表面处理

延伸阅读

为了帮助大家更好的了解静电纺丝结合静电喷雾方面的研究进展，笔者汇总了5篇相关的文献。对静电纺丝/静电喷雾技术感兴趣的同学可以延伸阅读一下~

  1. Tongyan Ren, et al., Preparation and in vivo bacteriostatic application of PPDO-coated Ag loading TiO2 nanoparticles, Scientific Reports, 2022, DOI: 10.1038/s41598-022-14814-6

  2. Kyuhyun Park, et al., Fabrication of silver nanowire coated fibrous air filter medium via a two-step process of electrospinning and electrospray for anti-bioaerosol treatment, Journal of Hazardous Materials, 2021, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.125043

  3. Lin Lei, et al., Homogeneous gelation leads to nanowire forests in the transition between electrospray and electrospinning, Materials Horizons, 2020, DOI: 10.1039/d0mh00872a

  4. Jin Young Seo, et al., Continuous Flow Composite Membrane Catalysts for Efficient Decomposition of Chemical Warfare Agent Simulants, ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, DOI: 10.1021/acsami.0c08276

  5. Jinhui Jeanne Huang, et al., Electrospray-Printed Three-Tiered Composite Membranes with Enhanced Mass Transfer Coefficients for Phenol Removal in an Aqueous-Aqueous Membrane Extractive Process, Environmental Science & Technology, 2020, DOI: 10.1021/acs.est.0c00475

文章来源：易丝帮 http://www.espun.cn/

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