电纺纳米纤维膜改性技术提升膜蒸馏性能：抗污染与抗润湿机制研究

针对膜蒸馏(MD)过程中膜污染和孔润湿问题，研究人员系统综述了电纺纳米纤维膜(ENM)的改性策略。通过添加纳米颗粒、聚合物材料、碳基材料等，显著提升了膜疏水性、粗糙度和传质效率，为开发高效MD膜提供了理论依据和技术路径。

　　

（论文解读部分）

水资源短缺和水质污染已成为全球性挑战，传统水处理技术难以有效去除药物残留、重金属等新兴污染物。膜蒸馏(MD)技术因其100%理论截留率和低压操作优势备受关注，但相转化法制备的膜存在结构不对称、易污染等问题。电纺纳米纤维膜(ENM)凭借高比表面积和可控孔隙结构展现出巨大潜力，然而如何通过材料改性解决润湿和污染仍是关键瓶颈。

巴西米纳斯吉拉斯联邦大学（Universidade Federal de Minas Gerais）的Débora Campos Barreira de Aguilar团队在《Developmental Biology》发表综述，系统分析了2014-2024年间188篇文献。研究采用文献计量学方法，通过Scopus、Web of Science等数据库检索"electrospinning"、"membrane distillation"等关键词，重点评估了纳米颗粒掺杂、多层结构构建等改性策略对ENM性能的影响。

【Membrane distillation】部分阐明MD技术利用蒸汽压差驱动原理，通过疏水膜实现非挥发性溶质分离，其低温操作特性可与太阳能等可再生能源耦合。

【Electrospinning-based membrane production】指出电纺技术通过调控聚合物溶液流变学特性、电压参数(通常15-30kV)和环境湿度(30-50%)，可制备纤维直径50-500nm的ENM，显著改善传统相分离膜的结构缺陷。

【Eco-friendly materials】强调尽管PVDF(聚偏氟乙烯)和PTFE(聚四氟乙烯)具有优异化学稳定性，但其环境持久性促使研究者开发生物基材料如壳聚糖/PLA(聚乳酸)复合膜，这类材料在保持接触角>140°的同时降解率提升40%。

【Future perspectives】提出需加强长期抗污染测试（如CaCl₂/Na₂SO₄混合污染体系），并建议将AgNPs(纳米银)等抗菌剂与光热材料（如碳纳米管）协同改性，以应对复杂水质条件。

研究结论指出，通过优化电纺参数（溶液浓度8-12wt%、接收距离15-20cm）和添加疏水纳米材料（如SiO₂），ENM的液态入口压力(LEP)可提高至2.1bar，通量稳定性延长3-5倍。该成果为开发新一代环境友好型MD膜提供了重要理论支撑，特别适用于偏远地区分布式水处理系统建设。