膜蒸馏技术MD 分离效率高、环境友好、便于与其他处理单元耦合集成，在高盐高有机废水处理与资源化领域 具有突出的技术与经济优势；但是传统疏水膜在长期运行过程中极易发生膜污染、膜润湿等问题限制了 M D 技术大规模工业应用。本文应用 Cassie Baxter 模型解析了 M D 膜疏水性与蒸发面积间的构效关系，通过理论计算明确了双疏膜最佳结构，系统考察了双疏膜的抗润湿性能；基于 M D 传质优化与高效抗污染原则，对双疏膜进行改性制备出耐润湿、抗污染型的 Janus 膜，实现了对含低表面能污染物及乳化油的 高盐废水高效稳定处理。
主要研究内容及结论如下：
     （1 ）分别应用 Wenzel 模型和 Cassie Baxter 模型分析了液体在膜表面的蒸发面积，根据理论计算推导出当接触角大于 150 °时 Cassie Baxter 模型适用于对粗糙表面颗粒间距大小与疏水性之间关系的分析。颗粒间距不同，所形成的气穴体积也会有所差异 ；依 据 Cassie Baxter 模型 确定了 颗粒间距保持在 9.3 nm 10 nm之间为 双疏膜的最优结构 。
     （2 ）采用粒径为 20 nm 的 Al 2 O 3 纳米颗粒构建双疏凹槽结构，以 PVDF 膜为基底，应用表面蚀刻 电喷雾协同技术构筑微 纳凹槽结构制备出双疏（疏水疏油）膜； 通过探索颗粒喷涂时间对双疏膜表面形貌、表面化学成分、孔径及孔隙率等性能的影响，确定了最佳颗粒喷涂时间。双疏膜具有较强的抗润湿性能，对阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂均具有良好的耐受性，在不同浓度（ 0.1 m M 0.2 mM 和 0.3 m M SDS 及不同浓度0.1 mM 0.2 mM 和 0.6 mM DTAC 条件下，双疏膜在连续 20 h 膜蒸馏持续运行过程中，均未出现膜润湿现象；液 膜相互作用探针测试结果进一步证实双疏膜具有优异的耐润湿特性。
     （3 )为提高膜材料在液体环境下的拒油能力，以制备的双疏膜为基础，通过在其表面进行亲水化改性可得到兼具耐润湿与抗污染双重功能的 Janus 膜。Janus 膜水相超疏油，对原油、正己烷、甲苯和汽油的水下油接触角（ OCAs ）分别为 152.7 °、 150. 1 、 146. 7 °和 151. 1 °；强酸 强碱性条件下，该 Janus 膜仍可保持其水相超疏油性能。
     （4 ）系统考察了 Janus 膜的耐润湿与抗污染功能。在 MD 连续运行过程中，Janus 膜不仅保持了稳定的脱盐性能，而且对阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂均表现出优异的耐润湿性能；以不 同类型的含油高盐废水为进料液的 MD过程， Janus 膜在长期运行过程中未发生膜污染与膜润湿现象；应用研究实验结果表明在处理含低表面能污染物及油类污染物的高盐废水时， Janus 膜具有显著的耐润湿和抗污染功能特性 、 同时也 展示 了较好的 应用前景 。