DOI: 10.1039/C9EW01134J
隨著水凈化技術的發展，膜法因其分離效率而備受關注。然而，膜污染導致的低截留率和降低的通量仍然是其實際應用的巨大挑戰。因此，膜的表面改性被廣泛應用于提高膜法。例如，傳統的溶膠-凝膠涂覆方法通常采用功能性的頂層來防止污垢的積聚/吸附。這種常規方法限制了以精確的方式設計膜的物理化學性能，從而阻礙了膜性能的提高。一種先進的方法是原子層沉積法，即在原子級上涂覆均勻的金屬氧化物層。由于其對金屬氧化物層厚度的精確控制，主要用于調節膜的孔結構和/或表面親水性。因此，通過對膜表面化學結構的設計，可以提高膜的截留效并減輕膜污染。通過靜電紡絲制備電紡納米纖維是另一種用來改變膜的物理化學性質的方法。它通過將特定的納米材料集合到電紡納米纖維中來設計膜的表面化學結構（例如，親水性/疏水性和表面粗糙度）。靜電紡絲可以通過控制制備方案的變化來調節孔隙率。盡管對膜表面改性進行了大量的研究，但缺乏關于這些功能化方法的技術進展和面臨挑戰的文獻綜述。這篇綜述提供以下內容：i）納米材料（例如石墨烯基納米材料、碳納米管和二氧化鈦）以及三種表面改性方法的介紹；ii）ALD和靜電紡絲在膜法水處理中的應用總結；iii）深入了解將其廣泛應用于膜行業的技術挑戰以及未來前景。
圖1.石墨烯基納米材料的分類。
圖2.（a）CNTs的示意圖：a.SWCNTs，b.碳納米管，c.DWCNTs，和d.由含富勒烯的SWCNTs和（b）類型的CNTs（（e）HACNTs和（f）VACNTs）組成的豆莢狀納米管。
圖3.污染物的光催化降解示意圖。
圖4.（a）ALD過程示意圖和（b）來自TiCl4的TiO2薄膜上的ALD沉積循環。
圖5.靜電紡絲過程示意圖。
圖6.電紡納米纖維膜的SEM圖像：（A）MWCNTs-PAN/PP復合膜：（a-d）0.5-2％MWCNT負載和（B）PVDF-HFP納米纖維：（a）頂層，（b）底層和（c，d）剖面圖。
圖7.溶膠-凝膠浸涂工藝的示意圖：（a）浸涂工藝，（b）溶膠-凝膠形成，和（c）通過固化形成膜。
