膜蒸馏（MD）在高盐溶液处理方面具有广阔的前景，其实用化通常会因膜的高质量传递和防污性能之间的权衡而受到严重阻碍。

近日，受具有疏水性和不阻塞功能的生物微观结构的启发，大连理工大学贺高红教授报道了一种利用界面微观/纳米结构构建的MD利用膜，以同时提高其传质和防污性能。

文章要点

1）研究人员通过等离子体预处理引入并改性了商用PP微孔膜，以促进微米级和纳米级SiO₂颗粒在膜界面上的连续生长（微米级SiO₂作为载体可以有效避免纳米级SiO₂阻塞膜上的亚微米级孔）。然后通过氟代烷基硅烷对制备的nmSiO₂-PP/N膜进行功能涂覆，以进一步增强超疏水性。设计的超疏水MD膜具有仿生结构，并整合到定制的微/纳米结构中。

2）所构建的微尺度结构改善了有效的气液界面面积，随后赋予粗糙的纳米尺度结构以增强界面纳米尺度的湍流，延长了晶体成核的诱导时间，并降低了晶体核的沉积倾向。

3）研究人员建立了基于经典成核理论和流体力学模拟的强化机制，以对该仿生MD膜进行结构优化。结果显示，具有优化的微米/纳米比和空间分布密度的仿生杂化结构，即使在苛刻的高盐度水处理下，也能使MD膜具有出色的防污和传质性能。

混合微/纳米结构使制成的膜具有出色的高渗透通量和显著延长的结垢诱导时间，为开发理想的MD利用膜的新方法提供了通用策略。

Xiaobin Jiang, et al, Bioinspired Hybrid Micro/Nanostructure Composited Membrane with Intensified Mass Transfer and Antifouling for High Saline Water Membrane Distillation, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c07543

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c07543