DOI:10.1016/j.memsci.2020.118075

膜蒸馏（MD）是处理含盐工业废水的一种很有前途的技术，但由于废水中普遍存在污染物，目前的疏水MD膜存在着严重的润湿问题。本文报道了一种制备聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）电纺纳米纤维膜的有效方法，该膜对低表面张力物质具有较好的抗润湿性能。采用气相沉积（VD）技术，在不活化表面的情况下，直接用1H，1H，2H，2H-全氟癸基三氯硅烷（FDTS）对具有本征再掺杂结构的纯电纺纳米纤维PVDF-HFP膜进行氟化。氟化膜具有良好的表面疏水性，水和乙醇接触角分别高达154.1±0.1°和122.6±1.7°。氟化膜在超声波、沸水、酸碱处理等恶劣条件下表现出高度稳定的全能性和机械性能。更重要的是，在8小时动态直接接触MD（DCMD）试验中，所制备的疏水膜对含十二烷基硫酸钠（SDS，0.4 mm）的盐水进料表现出了较强的抗润湿性。本研究为制备全疏水性纳米纤维膜提供了一种有效且良性的方法，在处理含低表面张力物质的含盐废水方面具有巨大的潜力。

图1.示意图说明再掺杂结构上的复合液-固-汽界面（以圆柱纤维为例）（A）和处于Cassie-Baxter润湿状态的粗糙表面上的液滴（B）。

图2.氟化PVDF-HFP膜的制备过程示意图。

图3.DCMD设置的示意图。

图4.氟化时间（A）、氟化温度（B）和FDTS量（C）对PVDF-HFP-F膜的水接触角和乙醇接触角的影响。

图5.去离子水、含0.4 mM SDS的3.5 wt％NaCl、正癸烷和乙醇在PVDF-HFP和PVDF-HFP-F膜上的接触角。

图6.PVDF-HFP（A和B）、PVDF-HFP-F（C和D）膜的顶表面的SEM图像以及PVDF-HFP（E）、PVDF-HFP-F的相应纤维直径分布 （F）膜。

图7.PVDF-HFP（A）、PVDF-HFP-F（B）膜的横截面SEM图像及其相应厚度。

图8.PVDF-HFP和PVDF-HFP-F膜的孔隙率和平均孔径（A）以及孔径分布（B）。

图9.PVDF-HFP和PVDF-HFP-F膜的ATR FTIR光谱。

图10.PVDF-HFP和PVDF-HFP-F膜的表面XPS全扫描光谱（A）、Si 2p XPS光谱（B）和O 1s XPS光谱。

图11.FDTS与PVDF-HFP纳米纤维在VD氟化过程中可能的相互作用机理示意图。

图12.（A）分别用超声波、沸水、1 M HCl和0.5 M NaOH处理60分钟之前和之后的PVDF-HFP-F膜的水接触角和乙醇接触角。（B）通过1小时超声处理和1小时沸水处理的PVDF-HPF膜、PVDF-HFP-F膜和PVDF-HFP-F膜的机械性能。

图13.（A）在DCMD工艺中，使用含0.4 mM SDS的3.5 wt％NaCl溶液作为进料溶液，PVDF-HFP膜（A）和PVDF-HFP-F膜（B）的电导率和水通量与时间的关系。进料侧和渗透侧的温差为50℃，流速为350 mL min-1。A和B中的插图是测试后的PVDF-HFP和PVDF-HFP-F膜。