主要观点总结
全球水资源短缺问题促使海水淡化成为缓解淡水危机的有效途径。大连理工大学的研究团队针对传统的海水淡化方法能耗较高的问题，基于低温热源提出了一种新型的膜蒸馏技术。他们设计了一种具有有序微/纳米孔的Janus膜结构，用于低温差下的膜蒸馏海水淡化过程。这种膜结构能够促进水蒸发，降低蒸发焓，揭示了一种通过协同调控膜微/纳米结构和润湿性来强化蒸发的机制。研究表明，Janus膜通量的孔径和接触角依赖性明显，优化的膜在特定条件下的蒸发通量达到纯水的两倍以上。此外，研究团队还阐述了膜孔径对蒸发界面和微观传热的影响以及Janus膜降低水蒸发焓的机理。该研究工作为未来的海水淡化技术提供了重要的指导和理论基础。
关键观点总结
关键观点1: 新型Janus膜结构设计
研究团队设计了一种具有有序微/纳米孔的Janus膜结构，用于低温差下的膜蒸馏海水淡化过程。这种设计能够显著提高水蒸发速率。
关键观点2: 强化水蒸发机制
研究揭示了通过协同调控膜微/纳米结构和润湿性来强化蒸发的机制。Janus膜孔内的凹液面增加了薄水层的比例，从而增强了壁面处的微尺度传热。
关键观点3: 降低蒸发焓
Janus膜能够显著降低水蒸发焓，仅为纯水蒸发的30%。这是通过膜亲水层的孔壁丰富的羟基与附近水分子结合，破坏主体水分子之间的氢键，促进中间水的生成来实现的。
关键观点4: 研究成果的意义
该研究为未来的微纳米结构薄膜在海水淡化和水处理领域的应用提供了重要的指导和理论基础，对于开发高效低能耗的海水淡化技术具有潜在的重要意义。
文章预览
全球水资源短缺压力不断增大，海水淡化是缓解淡水危机的有效途径。然而，传统的海水淡化方法，如反渗透和多级闪蒸等，通常在高压或高温下操作，存在能耗较高的问题。新兴的基于低温热源的海水淡化技术，如膜蒸馏技术，可以利用低品位热源进行海水淡化，从而降低能耗，提高能源利用效率。膜材料作为膜蒸馏系统的核心部件，直接影响膜蒸馏系统的传质效率、通量和稳定等关键参数。因此，对膜材料进行结构优化，开发具有高水通量和低蒸发焓的膜蒸馏用膜有望降低系统运行成本，推动膜蒸馏技术的广泛应用。 近期， 大连理工大学化工学院 贺高红教授 和 姜晓滨教授 团队 在《 Advanced Functional Materials 》期刊上发表了题为“Insights Into Janus Interfaces with Ordered Micro/Nanostructures for Low-Temperature Differential Evaporation”的文章 。本工作设计了一种
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