超润湿纤维膜在分离油水乳液方面得到了广泛研究。柴油中的水分会与柴油中的硫生成酸性物质引起高压共轨燃油喷射系统部件的腐蚀而造成喷油设备故障,为去除柴油中的水,需开发分离效率高、使用寿命长、通量相对较高的分离膜,特别是对于含水量相对较低、表面活性剂稳定的柴油/水乳液。因此,本课题以制备高效除水且可重复使用的微纳米纤维膜为目的,从材料的表面浸润性调控角度出发,以微米纤维无纺布及静电纺纳米纤维膜为基材,制备得到油下亲水过滤膜,用于水含量仅为1 vol%且表面活性剂稳定的柴油/水乳液分离。主要研究内容及结论如下:首先,将甲基丙烯酸（MAA）、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯（TEMAc-6）、光引发剂和交联剂按一定比例共混,通过浸渍-光引发聚合交联法,对聚丙烯（PP）无纺布进行油下亲水改性,再将所得油下亲水PP无纺布与聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维膜复合,形成多层复合微纳米纤维膜。通过表征发现,在空气中,柴油与改性无纺布的接触角高达150°,水滴的铺展时间为2.46 s。当改性无纺布浸泡在柴油中时,水滴（6 μL）在改性无纺布上5.12 s内完全被吸收,显示出独特的油下亲水性能。复合纤维膜对水含量为1 vol%且表面活性剂稳定的柴油/水乳液的分离效率达98%以上,在0.025 MPa驱动压力下过滤通量高达6153.85 L m-2 h-1,但涂层容易剥落。因此引入1,2-双三甲氧基硅基乙烷（BTMSE）、全氟辛基三乙氧基硅烷（PFOTS）和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷（KH-108）三种硅烷偶联剂对聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维膜进行改性,以制备油下亲水PVDF纳米纤维膜。BTMSE、PFOTS和KH108的混合溶液水解后生成反应性硅醇（Si-OH）,反应性硅醇之间自缩聚形成Si-O-Si键。通过表征发现,三种硅烷偶联剂附着在纳米纤维膜表面,使得PVDF膜的浸润性由疏水-亲油变为油下亲水-水中疏油。所得改性PVDF纳米纤维膜实现了柴油/水乳液的分离,分离效率达96%以上,过滤通量约为113.42 L m-2 h-1（驱动压力为0.01 MPa,因此通量明显降低）,但仍然存在涂层易剥落的问题。进而,采用静电纺丝法制备醋酸纤维素（CA）膜,经碱处理后得到了具有本征油下亲水性能的脱乙酰醋酸纤维素（dCA）膜,并将其与聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维膜进行复合,得到在空气、水和柴油环境中均具有不对称润湿性的dCA/PVDF双层纳米纤维膜。研究发现,具有油下超亲水性能的dCA层能够促使柴油中的乳化水滴发生破乳,并在纤维表面润湿铺展,从而使得尺寸较小的乳化水滴相互聚结,形成尺寸较大的水滴;而油下超疏水的PVDF层充当阻隔层进一步提高分离能力。这一双层膜对柴油/水乳液表现出优异的分离性能,过滤效率达97.74%,过滤通量达525.32 L m-2 h-1（驱动压力为0.01 MPa）。此外,dCA/PVDF纳米纤维膜在重复使用50次或在强酸强碱溶液中浸泡24 h后,过滤效率仍保持在96%以上。结果表明,dCA/PVDF双层纳米纤维膜对柴油中乳化水具有高分离效率,以及良好的重复使用性和耐酸碱性,这使得此双层膜有望用于柴油乳化水及其他各种油包水乳液的分离。