Blending Electrostatic Spinning Fabrication of Superhydrophilic/Underwater Superoleophobic Polysulfonamide/Polyvinylpyrrolidone Nanofibrous Membranes for Efficient Oil–Water Emulsion Separation

乳状液 超亲水性 聚乙烯吡咯烷酮 化学工程 材料科学 聚丙烯腈 膜技术 纺纱 润湿 纳米纤维 色谱法 高分子化学 聚合物 复合材料 化学 工程类 生物化学
作者
Yu-Ting Jin,Long-Wei Huang,Ke Zheng,Shaoqi Zhou
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:38 (27): 8241-8251 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.2c00640
摘要

The scarcity of water resources has led to widespread interest in the treatment of oily wastewater. This study prepared a novel superhydrophilic/underwater superoleophobic polysulfonamide (PSA)/polyvinylpyrrolidone (PVP) nanofibrous membrane through electrostatic spinning for efficient oil-water emulsion separation. The surface morphology, fiber diameter distribution, wettability properties, and oil-water emulsion separation performance of the membranes were investigated. Results showed that the addition of PVP increases the diameter of the fibers, which led to a loose, large, porous structure and improved the permeability of the membranes. A high pure-water flux of 2057 L·m-2·h-1 was obtained for membranes with PVP addition of 3 wt%, providing an 835% increase in pure-water flux compared with a pure PSA nanofibrous membrane (220 L·m-2·h-1). For n-hexane-in-water emulsions, the optimum membrane obtained a high separation efficiency of 99.7%, in which flux was 1.5 times greater than that of the pure PSA nanofibrous membrane. Moreover, the optimum membrane exhibited good recycling stability and solvent resistance. The as-prepared PSA/PVP nanofibrous membrane displayed high permeability, an outstanding rejection rate, resistance to organic solvents, and reusability for oil-water separation, providing great potential in practical membrane separation applications.
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