苯乙烯丙烯腈纳米纤维膜用于直接接触式膜蒸馏（DCMD）脱盐

　　Desalination：具有独特性能的苯乙烯-丙烯腈（SAN）纳米纤维膜用于直接接触式膜蒸馏（DCMD）脱盐
　　DOI:10.1016/j.desal.2020.114502 在这项工作中，通过电吹技术制备了新型纳米纤维状苯乙烯-丙烯腈（SAN）膜。将掺杂溶液（N，N-二甲基甲酰胺中含22.5 wt％SAN聚合物）以270μL.min-1的速率电吹3次（30、45和60分钟），制备了平均直径为168.2±4.8 nm的纳米纤维。通过热压技术对自持膜进行处理，然后对电吹纳米纤维膜（ENMs）的形态和性能进行表征。结果表明，随着纺丝时间的增加，膜的机械耐久性、进液压力（LEP）和疏水性都有所提高。然而，使用热压处理导致表面接触角略微减小。然后用不同的进料（0、35和70 g.L-1）和真实海水测试ENMs。使用商用PTFE膜（0.22μm）作为对照，以比较脱盐结果。ENMs用于不同进料流速（0.32、0.48和0.64 L.min-1）的直接接触膜蒸馏过程（ΔT= 60℃）。结果表明，即使对于海水淡化（40.7 kg.m-2.h-1），较薄的膜也能提供较高的渗透通量（84.4 kg.m-2.h-1），而较厚的膜性能更稳定。在所有进行的测试中，除盐率均大于99％。
　　图1.用于海水淡化测试的DCMD实验系统的总体方案。
　　图2.热压前后的SAN纳米纤维膜和商用PTFE膜的SEM图像和纤维直径分布。 S-30、S-45和S-60分别表示纺丝时间为30、45和60分钟的纯纳米纤维SAN膜。提到的膜的热压对应物称为SP-30、SP-45和SP-60。
　　图3.纯（A）和热压（B）膜的孔径分布。
　　图4.（A）纯SAN纳米纤维膜、（B）热压SAN纳米纤维膜以及PTFE膜的应力-应变曲线。
　　图5.在恒定操作条件（ΔT=60℃和0.48 L.min-1）和不同进料样品的情况下，热压和商用PTFE膜的渗透通量与操作时间（24 h和48 h）的关系：A）35 g.L-1 NaCl溶液、（B）70 g.L-1 NaCl溶液和（C）真实海水。
　　图6.使用真实海水作为进料，在两种不同放大倍率（1kx，15kx）下SP-60和PTFE膜的表面形态。
　　文章链接：http://www.espun.cn/News/Detail/43449