膜蒸餾（MD）是一種新興的海水淡化技術，利用低品位能量利用相變從鹽水中分離水蒸氣。由于 MD 膜在脫鹽過程中與鹽水接觸數天或數周，因此膜孔必須足夠小（通常 <0.2 μm），以避免鹽水潤濕膜。然而，為了實現高蒸餾通量，孔徑應該足夠大以最大化跨膜蒸氣轉移。這些相互矛盾的孔隙幾何形狀要求對膜設計提出了挑戰，并且目前阻礙了 MD 的更廣泛應用。
為了解決這一根本挑戰，馬克斯·普朗克聚合物研究所Michael Kappl通過在商用微孔聚醚砜膜基質上涂覆聚硅氧烷納米絲網絡，開發了一種具有分級多孔結構的超級防液膜。
文章要點
1）無氟納米絲涂層可有效防止高靜水壓（>11.5 bar）下的膜潤濕，而不會影響蒸汽傳輸。
2）納米絲涂層膜具有大的內部微孔結構，與廣泛使用的市售膜相比，蒸餾通量提高了 60%，同時表現出優異的脫鹽率和操作穩定性。
3）該方法將允許制造具有多尺度多孔結構的高性能復合膜，這些膜除了海水淡化之外還有廣泛的應用，例如在凈化廢水中。
參考文獻
Hou, Y., Shah, P., Constantoudis, V. et al. A super liquid-repellent hierarchical porous membrane for enhanced membrane distillation. Nat Commun 14, 6886 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41467-023-42204-7
