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  海水或苦咸水淡化是實(shí)現(xiàn)淡水資源開源增量的有效技術(shù)，然而現(xiàn)有淡化技術(shù)通常水分回收率低，因而在淡化的同時排放大量的高鹽廢水。零液排放（ZLD）是一種廢水處理的新興趨勢，即要求最大限度地回收水資源，減少廢水排放，這就需要淡化技術(shù)能夠?qū)Ⅺ}水處理至超高鹽工況。膜蒸餾是一種基于微孔疏水膜的熱驅(qū)動水處理過程，其通過疏水膜構(gòu)建高溫液體和低溫液體間微米級的氣相通道，水分子在溫差的驅(qū)動下蒸發(fā)凝結(jié)從而去除水中的非揮發(fā)性溶質(zhì)。因?yàn)闅庖合嘧冞^程的存在，膜蒸餾具有處理高鹽廢水的潛力。然而在實(shí)際應(yīng)用中，疏水膜的浸潤成為膜蒸餾失效的重要挑戰(zhàn)，特別是在含低表面張力污染物的高鹽廢水的處理中。因?yàn)槭杷な强渴杷庖航缑嫣幰后w彎月面的拉普拉斯力來抵抗液體的侵入，一方面低表面張力污染物會在氣液界面聚集顯著降低液體的表面張力，另一方面高鹽的存在會促進(jìn)液體的浸潤，因此膜蒸餾在含低表面張力污染物的高鹽廢水處理中，穩(wěn)定性極差。

圖1 水凝膠復(fù)合膜抗?jié)櫇裥阅?/span>

  為了解釋H-PTFE復(fù)合膜在含SDS表面活性劑的高鹽溶液中穩(wěn)定性的原因，他們測試了不同水凝膠（包括PAAM、PSA、PHEA）形成的H-PTFE復(fù)合膜的突破壓力，發(fā)現(xiàn)兩個有意思的現(xiàn)象：1）上述內(nèi)部結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)性質(zhì)迥異的水凝膠材料突破壓力十分接近，且突破壓力較大，PSA、PAAM這類普遍認(rèn)為孔隙在微米量級的水凝膠在厚度為750微米時突破壓力也可達(dá)到20 bar，且該壓力可能也不是真實(shí)突破壓力，復(fù)合膜的突破可能是因?yàn)樗z膜的機(jī)械破壞；2）突破壓力不受表面活性劑濃度影響。

圖2 H-PTFE突破壓力測試及孔徑表征

圖3 水凝膠復(fù)合膜微觀抗?jié)櫇駲C(jī)制

圖4 H-PTFE膜處理復(fù)雜高鹽廢水

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c00219