DOI:10.1016/j.desal.2020.114834

渗透性和选择性是膜蒸馏过程中两个最重要的参数。具有高孔隙率和超疏水性的膜可以增大传质系数，降低热损失并提高抗湿性。为了达到这一目的，采用一步静电纺丝法成功设计并开发了一种具有高孔隙率和低导热率的新型超疏水聚偏氟乙烯（PVDF）/四丁基六氟磷酸铵（TBAHP）/聚苯乙烯（PS）多尺度纳米纤维膜（MNM）。TBAHP的加入导致了多尺度结构的形成。PS具有较低的导热率和表面能，可提高MNMs的热效率并改善其疏水性。此外，添加PS可以增强分类效果，构建纳微米结构并使膜具有超疏水性。结果表明，膜的热导率从0.03361 W/mK降低到0.02777 W/mK，水接触角从138.2°增加到151.7°。PVDF/TBAHP/35％PS MNMs具有稳定的MD性能，在72小时连续DCMD操作（3.5wt％NaCl溶液，进料/渗透温度分别为60/20℃）期间的平均渗透通量为50±3 L/m2 h，除盐率高于99.9％。

图1.MNMs的制备过程示意图。

图2.纳米纤维膜的FE-SEM图像和直径分布：（a）PVDF/TBAHP，（b）PVDF/TBAHP/7％PS，（c）PVDF/TBAHP/21％PS，（d）PVDF/TBAHP/35％PS，（e）PVDF/TBAHP/50％PS，（f）PVDF/35％PS；（g1）形成树状纳米纤维的可能机理示意图，（g2）TBAHP的结构，（g3）MNMs的形成原理。

图3.不同PS浓度的MNMs的FT-IR光谱。

图4.PVDF/35％PS NMs和具有不同PS含量的MNMs的应力-应变曲线。

图5.（a）膜表面的三维共聚焦显微镜图像，（b）不同膜的水接触角和（c）不同膜表面上的水滴示意图。

图6.NMs的孔分布：（a）PVDF/TBAHP，（b）PVDF/TBAHP/7％PS，（c）PVDF/TBAHP/21％PS，（d）PVDF/TBAHP/35％PS，（e）PVDF/TBAHP/50％PS，（f）PVDF/35％PS。

图7.PVDF/35％PS NMs和具有不同PS含量的MNMs的孔隙率和LEPW。

图8.PVDF/35％PS NMs和具有不同PS含量的MNMs的热导率。

图9.具有不同PS浓度的MNMs的DCMD性能。

图10.所制备的PVDF/TBAHP和PVDF/TBAHP/35％PS MNMs（厚度为100±5μm）的连续DCMD测试。