近日，我院先进膜材料与过程团队在《Separation and Purification Technology》上发表题为“Superhydrophobic composite membranes for membrane distillation based on CNTs networks: Overcoming the trade-off between water vapor permeability and wetting resistance”的研究论文。该研究论文为我院第一通讯单位，相关研究得到了国家自然科学基金青年基金的支持。《Separation and Purification Technology》是ESI化学、工程技术领域top期刊，最新影响因子8.6，中科院一区期刊。

膜蒸馏（MD）作为一种新兴的高盐废水脱盐技术，受到了广泛关注。增强膜的抗润湿性对于巩固MD过程的稳定性至关重要，但这通常会导致水蒸气通量的下降。基于此，我院马忠博士（第一作者）和赵宜江教授（通讯作者）等人开发了一种由高疏水性聚偏氟乙烯（PVDF）多孔支撑体和功能性超疏水碳纳米管（CNTs）网络组成的超疏水复合膜。具有高导热性的CNTs网络不仅降低了温度极化效应，还增加了有效蒸发面积，从而增强MD过程的传质驱动力。此外，CNTs网络显著降低了复合膜的最大孔半径，全氟处理也降低了CNTs网络的表面能，从而协同增加了多孔膜的液体透过压力。结果表明，当处理含3.5 wt% NaCl的高盐度水时，复合膜的水蒸气通量从原始PVDF膜的20.0 LMH增加到24.4 LMH，增加了22%。此外，当进料中表面活性剂的浓度超过1.0 mM时，原始PVDF膜的性能迅速劣化，而复合膜仍保持稳定的水蒸气渗透性和脱盐性能。更重要的是，当使用硫酸钙溶液作为进料时，复合膜表现出优异的抗结垢引起的润湿性，这归因于CNTs网络较小的孔径和高疏水性。本研究为MD用膜结构的设计与制备提供了新的见解，以克服水蒸气渗透性和抗润湿性之间的权衡。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586624006002

编辑：王慧 审核：严玉波