采用低温CF4等离子体技术，通过化学气相沉积，将一般疏水聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面成功改性为接触角为169．5°±4．9°的超疏水表面，研究改性后的超疏水膜的直接接触式膜蒸馏(DCMD)过程。结果表明：当进料液为4％的NaCl溶液时，高温侧温度70．5℃，改性膜通量为26．5 kg／(m2・h)，截留率高达99．976 6％。
### 超疏水CF4等离子体改性PVDF膜及其DCMD性能
#### 概述
本文探讨了利用低温CF4等离子体技术对聚偏氟乙烯（PVDF）膜进行表面改性的方法，并研究了改性后膜在直接接触式膜蒸馏（DCMD）中的应用性能。PVDF因其优良的耐化学腐蚀性和热稳定性，在多种膜分离过程中被广泛使用。然而，未经处理的PVDF膜表面通常仅具有一般疏水性，这限制了其在某些特定应用场景下的效能。
#### 改性方法与原理
该研究采用了低温CF4等离子体技术来增强PVDF膜的疏水性。CF4等离子体改性是一种有效的表面处理手段，可以通过化学气相沉积（CVD）的方式引入新的化学官能团到膜的表面，从而改变其物理化学性质。在这个过程中，低温等离子体可以有效地激活PVDF膜表面，形成高度有序的微观结构，进一步提高了膜的疏水性。
#### 实验结果与分析
通过对PVDF膜表面进行CF4等离子体改性处理，成功地将其接触角提高到了169.5°±4.9°，达到了超疏水水平。这种改性方法不仅增强了膜的抗污染能力，还大大提升了膜在DCMD过程中的表现。
- **DCMD过程中的表现**：实验结果显示，在进料液为4% NaCl溶液且高温侧温度为70.5°C的条件下，改性后的超疏水PVDF膜表现出优异的性能。具体来说，其通量达到26.5 kg/(m²·h)，而截留率更是高达99.9766%。这意味着该膜能够非常高效地从盐水中去除NaCl，显示出良好的脱盐效果。
- **改善机制**：改性后的膜之所以能够在DCMD过程中表现出如此高的通量和截留率，主要是因为超疏水表面能够有效减少水滴在膜表面的停留时间，从而减少膜污染和结垢现象的发生。此外，超疏水性还有助于降低水分子在膜表面的黏附力，进而提高膜的渗透性能。
#### 应用前景与挑战
尽管改性后的PVDF膜在DCMD过程中展现出极佳的性能，但要实现大规模商业化应用仍面临一些挑战。例如，如何保持膜的长期稳定性和耐用性，以及如何进一步降低成本等都是未来研究的重点。不过，这项研究成果为开发更高效、经济的海水淡化技术提供了新的思路和技术支持。
利用低温CF4等离子体技术改性的PVDF膜在DCMD过程中展现出了优异的性能，不仅极大地提高了膜的通量，还几乎完全截留了NaCl。这一发现对于推动膜蒸馏技术的发展，尤其是针对海水淡化的应用，具有重要的科学意义和实用价值。随着后续研究的深入，预期将有更多的改进措施被提出，以解决现有技术存在的局限性，从而加速膜蒸馏技术的商业化进程。
