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Engineering a covalently constructed omniphobic/slippery membrane for high-performance membrane distillation
Authors： LI Peng，LI Meng，XUE Yuxuan，ZHANG Qingwu， CHEN Xiaoling，Zhang Xuan
Units： 1.Nanjing water Group co. ，Ltd，Nanjing210002，china；2. key Laboratory of New Membrane Materials Ministry of Industry and Information Technology， Nanjing university of science& Technology，Nanjing210094，china
KeyWords： membrane distillation；omniphobic/slippery；wetting；scaling；high saline wastewater
ClassificationCode：TQ028. 8
year,volume(issue):pagination： 2024,44(1):27-36

Abstract：
 The  functional   loss  of  membranes   caused  by  pore  wetting ， mineral   scaling ， or   structural  instability  is   a  critical  challenge  in  membrane  distillation （ MD）， severely  impacting  its   long-term  operational stability.  In light of this，we provide a novel strategy to fabricate an omniphobic/slippery MD membrane via“covalent”grafting modification.  specifically，spherical silica nanoparticles were covalently  bonded  to  the  surfaces  of  polyvinylidene  fluoride （PVDF） membranes  using  polydopamine （PDA） interlayer，followed by direct surface fluorination through thiol-ene click chemistry.  contact angle（CA） measurements reveal that the resulting membrane（PDA/PVDF   c）exhibits an ultrahigh water contact  angle（163. 5。士0. 9。）and low sliding angle（5. 6。士1. 2。）.  Besides，the membrane shows excellent wetting  resistance toward various  liquids with low surface tension surface tension liquids ，and outstanding anti-  wetting properties for the short-term treatment of high-salinity brines containing surfactants.  Due to its  unique omniphobic/slippery  characteristics ，the  membrane  can  durably  and  stably  handle  high-salinity  brines containing surfactants，delaying the formation of gypsum scale.  The membrane exhibits an initial  flux of approximately 23. 5L/（m2   .  h） and maintains  a  salt  rejection  of  up  to99%  during the  whole  operation.  overall ，this  study  presents  a  novel  and  effective  approach  for  fabricating  high-performance  membrane distillation（MD）membranes with high performance even under harsh operating conditions.

Funds：
中央高校基本科研业务费专项资金项目（30923010905）；企业横向合作项目（南京水务集团有限公司）；江苏 省自然科学基金青年项目（BK20210359）；国家自然科学基金青年项目（52100046）

AuthorIntro：
李鹏（1990-）, 男 , 内蒙古乌审旗人 , 工程师 , 研究方向：城市污水处理.

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