DOI:10.1016/j.jhazmat.2020.122250
抗生素抗性基因（ARGs）是城市污水處理廠的重要污染物，可能對生態系統造成重大危害，并且微生物污染在膜工藝中也是不可避免的。在此，由電紡納米纖維（TFN0）制成新型正滲透（FO）膜并進一步浸漬二氧化鈦（TiO2）（TFN1）納米顆粒和二氧化鈦/銀復合納米顆粒（TiO2/AgNPs）（TFN2）。比較了FO膜的抗菌性能及對四環素抗性基因（TRGs）的抑制作用。表征結果表明，TiO2/AgNPs均勻分散在聚砜（PSf）納米纖維中，形成了一種具有優良物理化學性質、過濾性能和抗生物污染性能的TFN2膜。細胞活力分析表明，TFN2膜的抗菌效果明顯優于TFN1膜，約65%的大腸桿菌細胞與TFN2膜接觸后死亡。TFN2膜對TRB和TRGs的截留率高于TFN1膜。TFN2膜在FO模式下（活性層面向進料溶液）的TRG滲透率分別比TFN0和TFN1膜低39.62%和33.02%。用TiO2/AgNPs納米復合材料改性的FO膜有望去除廢水處理廠廢水中的ARGs和病原體。
圖1.（a）TiO2納米顆粒和（b）TiO2/AgNPs納米復合顆粒的TEM圖像。（c）TiO2/AgNPs納米復合顆粒的HRTEM。
圖2.（a）PSf0納米纖維的TEM顯微照片。（b）PSf1納米纖維。（c）PSf2納米纖維。（d）PSf1納米纖維的元素圖。（e）PSf2納米纖維。
圖3.不同納米纖維基底的SEM圖像和纖維直徑分布。
圖4.PSf0、PSf1和PSf2納米纖維基底的XRD光譜。
圖5.（a）TFN2膜的頂層聚酰胺形態、（b）截面圖和（c）放大截面圖。（d）各種FO膜的FTIR光譜。
圖6.納米纖維基材和FO膜表面的水接觸角。
圖7.FO膜在圓盤擴散試驗中的抑菌圈試驗。準備用于所有測試的三個平行樣品，TFN2膜顯示出明顯的抑制區，而其他膜樣品則沒有明顯的現象。
圖8.在SEM下（a）TFN0、（b）TFN1和（c）TFN2膜上的大腸桿菌細胞的細菌形態；（d）通過與TFN0膜上的活菌數量比較，歸一化FO膜的抑制率。
圖9.TFN2膜發揮抗菌作用的流程圖。
圖10.FO模式下TFN0、TFN1和TFN2膜的過濾污染測試：（a）多次過濾循環和清潔實驗（0-60分鐘，水； 61-120分鐘，二次廢水；121-180分鐘，水；181-240分鐘，二次廢水）；（b）在生物污染實驗中，運行8小時后的歸一化水通量（進料溶液為1 L二次廢水，提取溶液為1 M NaCl溶液）。
圖11.在（a）FO模式和（b）PRO模式下，FO膜的水通量和TRB滲透率。
圖12.門水平上不同水樣中微生物的分布。
圖13.（a）TRGs的滲透率，（b）TRG和int1在NaCl溶液中的相對豐度（標準化為16S rRNA），以及（c）四種類型的TRGs在不同操作條件下的滲透率。
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