荷负电纳米纤维膜的制备及其对水的除菌性能

为快速去除水中细菌,通过静电纺丝法共混制备带有荷负电性的聚乙烯醇/聚苯乙烯磺酸钠(PVA/PSS)微米孔隙纳米纤维膜,采用戊二醛(GA)交联形成具有水中性能稳定的(XLPVA/PSS)纳米纤维膜,通过外加压力对其孔径进行调节,获得P-XLPVA/PSS纳米纤维膜,并对其表观形貌、荷负电性等进行测试表征;利用所获P-XLPVA/PSS纳米纤维膜进行水中细菌的去除。结果表明:在PSS质量分数9%、纺丝电压18 kV、接收距离10 cm、推速0.08 mm/min的工艺条件下,PVA/PSS纳米纤维膜的纤维连续、形貌良好,平均直径237.2 nm,分布集中,平均孔径1.72μm;XLPVA/PSS纳米纤维膜平均孔径1.23μm,交联后膜在水中无溶出;对其进行孔径调控,获得平均孔径为0.65μm的纳米纤维膜,膜表面呈负电性,在中性和碱性范围内纤维膜较为稳定,利于在水中除菌应用;采用厚0.48 mm的纳米纤维膜,利用Donna效应和孔径截留的双重作用快速去除水中细菌,除菌率为85%,除菌效果稳定。此方法制备的纳米纤维膜结构简单、易得,无需外加动力,在野外、应急等场合具有潜在的应用前景。