DOI: 10.1021/acsami.0c09059
廢水污染一直是全球范圍內最嚴重的環境問題之一。此外，鑒于近年來頻繁發生的漏油事件，含油廢水的處理尤為重要。在這項工作中，通過一種簡便的靜電紡絲和原位水熱合成法，開發了一種新型的沸石咪唑酸酯骨架-8@硫基化石墨烯（ZIF-8@GSH）復合材料基聚酰亞胺（PI）納米纖維膜，用于有效凈化含油廢水。對于多種油/水混合物和油包水乳液，該膜表現出超疏水性/超親油性和高分離效率（>99.9％）。此外，該膜還顯示出優異的光催化染料降解、抗菌、自清潔和機械化學耐久性能，在含油廢水處理和水修復方面具有廣闊的應用前景。
圖1.（a）PI納米纖維膜、（b）GSH/PI納米纖維膜和（c）ZIF-8@GSH/PI納米纖維膜的SEM顯微照片。（d）ZIF-8、GO、GSH、原始PI、GSH/PI和制備的ZIF-8@GSH/PI膜的FTIR光譜，（e）XRD圖譜。（f）GO、GSH/PI和ZIF-8@GSH/PI膜的C 1s高分辨率XPS光譜。
圖2.（a）照片顯示了膜的穩定超疏水性。（b）原始PI膜表面上的染料水殘留物，以及ZIF-8@GSH/PI膜表面上的準球形水滴。可以用一片沒有任何殘留染料的濾紙除去水滴。（c）將ZIF-8@GSH/PI膜浸入水中。（d）ZIF-8@GSH/PI膜的動態接觸分離防水測試（上）和2秒內（下）在膜上散布的油滴。（e）滴落在所制備膜上的滴劑幾乎呈球形，可以迅速移開；以及（f）染色液體的接觸角和滑動角。
圖3.ZIF-8@GSH/PI膜的WCA隨（a）pH、（b）有機溶劑/鹽溶液的變化而變化。（c）水接觸角隨磨損循環而變化。插圖：經過10個循環的磨損測試后，圖片顯示在膜上的水（藍色）和油（紅色）滴。（d）膜的WCA隨超聲時間的變化而變化。插圖：各種條件處理后的SEM圖像。
圖4.（a）所得膜的分離性能。（b，c）ZIF-8@GSH/PI膜對各種油/水混合物的循環分離性能。（d）對于各種油包水乳液而言，ZIF-8@GSH/PI膜的水含量和分離效率。（e）過濾前后的煤油包水乳液的光學顯微鏡圖像。（e）中的插圖是對應的照片。（f）膜對各種油包水型乳液的循環分離效率。（g）分離油/水混合物和油包水乳液的示意圖。
圖5.（a）不同樣品在紫外光下對MB溶液的光降解性能。（b）ZIF-8@GSH/PI對MB溶液的循環光降解效率。插圖：多次降解過程后，超疏水性ZIF-8@GSH/PI的SEM。（c）使用ZIF-8@GSH/PI膜光催化降解MB染料的機理示意圖。
圖6.（a）膜對大腸桿菌（E.coil）（左）和枯草芽孢桿菌（B.sub）（右）的抑制試驗區域。M0：未修飾的PI膜，M1：GSH/PI，M2：ZIF-8/PI，和M3：ZIF-8@GSH/PI。（b）不同膜的細菌抑制區的平均直徑。（c）ZIF-8@GSH/PI膜的抗菌機理示意圖。
