DOI:10.1016/j.jiec.2020.08.005

超疏水膜的研发受到仿生性质的超疏水表面的启发。在超疏水性自然表面中，当接触角为150°时，会产生所谓的“莲花效应”，该效应被广泛探究以应用于膜蒸馏中。近几年来，膜蒸馏技术在诸多应用中取得了巨大的进展，例如从废水中去除金属、抗生素和氨。这一进展吸引了研究人员开发出具有优异防湿性能的超疏水膜，以确保膜蒸馏的效率。在这篇综述中，作者重点介绍了不同研究人员通过不同的材料、方法和膜构型来获得具有所需抗湿性能的超疏水膜表面的一些研究。根据文献，氟烷基硅烷（FAS）改性纳米粒子与电纺膜结构相结合可制备出新型的抗湿膜，以满足膜蒸馏工艺的独特需求。显著改善的膜性能适用于大规模的需求。事实证明，该抗湿膜具有多种用途，可广泛应用于各种领域。

图1.荷叶表面上的微观和纳米分层结构的组合

图2.示意图表示a）Wenzel理论和b）Cassie理论

图3.在低和高表面能下液滴的可能状态示意图

图4.疏水膜的润湿度：（a）不润湿；（b）表面润湿；（c）部分润湿；（d）完全润湿

图5.通过氟烷基硅烷处理合成疏水性二氧化硅纳米粒子的示意图

图6.在Wenzel状态和Cassie状态下膜表面的接触角滞后示意图

图7.（a行）：原始PVDF，（b行）：PVDF膜的氟石墨涂层的表面和横截面

图8.引入FAS链可改善疏水性和亲水性表面的粗糙度

图9.疏水性非晶态（h-ASHFM）和结晶（h-CSHFM）二氧化硅膜的接触角

图10.超疏水复合膜层的示意图：（a）新鲜的膜和（b）在DCMD中使用过的膜；（c&d）S-PVDF和（e&f）L-PVDF的表面和横截面

图11.PVDF膜的不同表面和横截面形态的形成：a，c和e）甲醇诱导膜的表面、放大和横截面，b，d和f）水诱导膜的表面、放大和横截面

图12.（a1）h-CSHFM和（a2）h-ASHFM的SEM图像，（c1）荷叶摄影图像，（c2）荷叶形态的SEM图像，（c3）h-CSHFM的高倍放大SEM图像

图13.MD过程中热进料侧的排斥力和传质现象示意图

图14.膜厚度对通量渗透的影响示意图：（a）较薄的膜层；（b）较厚的膜层。

图15.在不同环境条件下超疏水膜的可能结果