仿生设计：梯度孔+电荷调控

研究团队通过逐层静电纺丝，使用不同浓度PAN溶液（10%→17%）构建了孔径从上到下逐渐减小的梯度结构。上层大孔（~1.89μm）初步拦截大油滴，下层小孔（~0.36μm）精细过滤小油滴，实现分级拦截+油滴聚结。

同时，在纤维表面引入PEI-PA混合电荷涂层，膜电位由+12mV调至+2.8mV。这一涂层可与阴离子 surfactant 稳定乳液发生静电作用，诱导油滴表面电荷重排、加速破乳。 

分离性能：效率>99%，通量提升2.5倍

实验数据显示：

•GIM膜对正辛烷乳液分离通量达279 L·m⁻²·h⁻¹·bar⁻¹，是传统单孔膜的2.5倍

•滤后油含量仅2.2 mg/L，远低于IMO 15 mg/L排放标准

•对正己烷、正辛烷、十二烷、植物油等7种油乳液分离效率均超99.94%

•适用粒径范围20 nm~20 μm，覆盖微米到纳米级乳液 

机理验证：静电+结构协同

DFT计算显示：PEI-PA涂层与SDS surfactant 相互作用能达 -1220.5 kcal/mol（其中静电贡献-1084.4），远高于PEO的-36.5 kcal/mol，证实电荷涂层诱导破乳的关键作用。

 CFD模拟表明：梯度孔结构内部流场紊乱，油滴碰撞聚结频率提高，末端流速达3.58×10⁻⁴ m/s，远超单一小孔膜的1.24×10⁻⁴ m/s。

 总结

本研究通过静电纺丝构建梯度孔+电荷涂层，实现了微纳米乳液的高效分离。这一策略为复杂乳液体系处理提供了新路径，在含油废水处理等领域具有应用潜力。