全世界約有7.85億人缺乏清潔的飲用水。海水占地球水資源的一大部分，淡水只占2.5%左右。提供清潔飲用水的方法之一是對海水進行淡化。韓國科學家開發(fā)出一種性能穩(wěn)定的電紡納米纖維膜，能優(yōu)化從海水變成飲用水的膜蒸餾過程。
在膜蒸餾過程中膜的潤濕是最難解決的問題。如果膜出現(xiàn)了潤濕現(xiàn)象，蒸餾性能下降，就必須更換膜。因為膜的進料流會導致低質量的滲透物。
韓國土木工程和建筑技術研究所（KICT）的Yunchul Woo 博士開發(fā)了一種用電紡技術制造的同軸電紡納米纖維膜。可以防止?jié)櫇駟栴}，也可以提高膜蒸餾過程中的長期穩(wěn)定性。膜中的納米纖維形成三維分層結構使膜擁有更高的表面粗糙度，從而獲得更好的疏水性。
同軸電紡技術是制造具有三維分層結構膜的最有效的方法。Woo博士的研究團隊使用名為偏氟乙烯-共六氟丙烯（vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene）的聚合物作為核心，混合低濃度聚合物二氧化硅氣凝膠作為鞘，來制作同軸復合膜。因為這樣能發(fā)揮二氧化硅氣凝膠的低導熱特性，減少導熱損失，在膜蒸餾時，水蒸氣流量增加，增強了膜的疏水性。
大多數(shù)在膜蒸餾應用中使用電紡納米纖維膜的研究，雖然表現(xiàn)出較高的水蒸氣通量性能，但操作時間不高于50小時。而Woo博士的研究小組使用制造的同軸電紡納米纖維膜應用膜蒸餾可以達到30天。
同軸電紡納米纖維膜在30天內完成了99.99%的鹽分排斥。根據結果，由于其低滑動角和導熱性能，該膜運行良好，沒有濕潤和結垢問題。
溫度極化是膜蒸餾的重要缺點之一。在膜蒸餾操作過程中，由于傳導性熱損失，它可以降低水蒸氣流量性能。該膜適合于長期的膜蒸餾應用，因為它具有幾個重要的特性，如：低滑動角、低熱導率、避免溫度極化、減少濕潤和污垢問題，同時保持過飽和的高水蒸氣流量性能。
Woo博士的研究小組指出，在商業(yè)化的膜蒸餾過程中，擁有一個穩(wěn)定的過程比高水蒸汽通量性能更重要。同軸電紡納米纖維膜在處理海水溶液方面具有強大的潛力，并且不存在濕潤問題，能夠應用于現(xiàn)實生產中。
靜電紡絲納米纖維膜在水過濾中有優(yōu)勢，它能有效地減少膜的潤濕，保證水過濾的效果，Woo博士團隊制備的同軸靜電紡絲納米纖維膜具有很好的疏水性，在海水淡化中作用顯著。制備同軸靜電紡納米纖維膜需要良好的設備，由佛山輕子公司研發(fā)的全能型靜電紡絲機E05配備了雙紡絲注射泵，可以采用不同的注射速度制備高質量的同軸納米纖維膜。
標題：同軸電紡納米纖維膜大幅提高海水淡化效能
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