DOI:10.1016/j.seppur.2020.117116
隨著納米技術的飛速發展，電紡納米纖維的制備越來越受到重視。電紡納米纖維膜因其高比表面積、高孔隙率和良好的功能性而在許多領域中發揮著重要作用。特別是在廢水處理領域，電紡纖維膜解決了傳統方法能耗高、效率低、回收利用困難的缺點。在本文中，研究者首先介紹靜電紡絲技術的影響因素以及制備不同形態納米纖維的研究進展。然后，描述了電紡納米纖維吸附和過濾工業廢水的機理。此外，總結了電紡納米纖維膜在廢水處理中的研究與發展。最后，探討了該領域的挑戰和發展前景。
圖1.在科學網之后的十年中，關于納米纖維、電紡納米纖維、廢水處理用電紡納米纖維的年度出版物數量的示意圖。
圖2.電紡納米纖維的結構及其應用。不同的靜電紡絲設備獲得具有不同形態的各種納米纖維。納米纖維表面的特殊潤濕性對廢水處理的應用有重要影響。
圖3.（A）吸附膜；（B）過濾膜的示意圖。
圖4.具有不同形態的電紡纖維的SEM圖像。（a）核殼結構；（b）中空結構；（c）多孔結構；（d）定向結構。
圖5.用于制備對準的陣列納米纖維的裝置的示意圖。（a）在集電極中加入由間隙隔開的兩條導電硅條；（b）將銅絲滾筒的兩個帶狀磁鐵引入集電極區域；（c）將兩個帶狀磁鐵引入集電極區域；（d-f）所得纖維的SEM圖像。
圖6.液體潤濕模式和分離過程示意圖。（a）超親水性；（b）超疏油性。
圖7.電紡纖維膜對金屬離子和染料的吸附機理。（a）物理吸附；（b）化學吸附。
圖8.（a）CA、PI和PI/CA膜的應力-應變曲線（伸長行為）；（b）sc-PLA膜的楊氏模量；（c）不同PU膜的WCA；（d）在1000次拉伸循環后PU-PDA-H的WCA，插圖顯示了在1000次拉伸循環后拉伸和縮回的PU-PDA-H的SEM圖像；（e）PAN/HPEI/PDA膜的WCA和OCA；（f）CM-4對乳液的分離性能；（g）Fe3+–PA/OTMS/PI納米纖維膜浸入鹽溶液和有機溶劑中1天的WCAs；（h）在pH6.5和12的DCPI膜表面上的水滴（2μL）的照片；（i）SNMs表面對于由CO2和N2觸發的水滴的可逆潤濕性。
圖9.（a）PF5；（b）HPM；（c）PLA/γ-Fe2O3；（d）D30-T的SEM圖像；以及相應的吸油量（e），（f），（g），（h）。
圖10.（a）（PS/CS）1和（PS/CS-REC）1的解吸性能和可重復使用性；（b）CS/PVA/沸石納米纖維膜吸附重金屬離子的循環過程；（c）與各種濃度的Pb2+相互作用后DCA-PMDA的光學圖像；（d）pCAFM/AuNC對Pb2+的吸附能力；（e）用于Cr（VI）吸附-解吸循環的B-PEI-FePAN；（f）CE/PVA膜對Li+和Mn+的選擇性。
圖11.不同的PVDF/PDA/PPy膜樣品對（a）MB和（b）CR的吸附能力；（c）PVDF/GO膜的平衡吸附容量與MB溶液的初始濃度之間的關系；（d）MB吸附在差速交聯的SA納米纖維膜上的Langmuir圖；（e）CDBEF過濾MB/MO混合溶液前后的照片；（f）不同鐵含量的FeCNF樣品和PDA/PEI/FeCNF50雜化納米纖維膜的吸附速率隨時間的變化。
