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海上原油泄漏和工業含油廢液排放對生態系統和人類健康構成重大威脅，并嚴重破壞全球水-食物-能源鏈條。基于超親水膜的分離技術是實現油水分離的有效措施，且已廣泛應用于含油廢水的處理工藝。其分離原理主要依靠材料具有超親水性，水可以順利通過材料內部的孔隙結構，在材料表面形成水化層，防止油通過。微孔和高比表面積所產生的毛細力可以產生破乳作用，有利于乳液與水分離。然而，現有的油水分離膜雖然能夠實現含油廢水的有效凈化，但超親水膜材料大多來源于化石資源，膜廢料常被掩埋或焚燒，產生二次污染，不利于生態環境的可持續發展。

針對此難題，該團隊提出一種可按需生物降解的超親水膜靜電紡絲策略，制備出環境友好的超親水聚乳酸納米纖維膜，對含有表面活性劑的水包油乳液有著優異的分離性能。該膜對水包正辛烷乳液呈現出2.1×10⁴ L?m^-2?h^-1?bar^-1滲透通量，分離效率高于99.6%，將聚乳酸生物降解為乳酸的速率提高30%以上。該項策略使聚乳酸和聚氧化乙烯水凝膠形成交聯結構，通過控制靜電紡絲參數并設計非對稱結構，得到了高滲透通量、高分離效率且可生物降解的超親水聚乳酸納米纖維膜。同時，聚氧化乙烯水凝膠的引入使膜表面與水分子之間形成的氫鍵數量增加了357.6 %，促進了聚乳酸疏水膜轉化為超親水膜，防止了膜污染并加速了乳化液通過膜的滲透。該種膜在使用條件下性能穩定，在蛋白酶K處理下1周內可實現生物降解。該研究中所提出的新策略為聚合物油水分離膜的制備提供新思路，具有廣闊的應用前景。

哈工大為該論文唯一通訊單位。哈爾濱工業大學威海校區海洋科學與技術學院程喜全特聘教授為論文第一作者，程喜全、馬軍院士和哈工大化工與化學學院邵路教授為論文共同通訊作者。威海校區學生李童語、焦陽也參與了相關研究工作。

該研究工作獲得國家自然科學基金、黑龍江省杰出青年科學基金、黑龍江省頭雁團隊原創探索基金、城市水資源與水環境國家重點實驗室等資助。

分離膜的循環、制備和生物降解過程示意圖