相较于传统的海水淡化技术,膜过程由于具有淡化效率较高、能量损耗较低、占地面积较小、对环境的污染程度较低等优点,有望成为最经济的海水和苦咸水淡化技术。膜蒸馏和光热转换膜法作为新型的的脱盐技术,在海水淡化、废水处理等领域都具有日趋广泛的应用前景。然而随着分离膜应用领域的进一步拓展,对其分离效率和抗污染性提出了更高的要求。在膜蒸馏过程中,其待处理液往往不只是单一的含盐水溶液,而是含有有机溶剂、表面活性剂、酶或蛋白等复杂体系,此时,单一的超疏水膜已不能解决此种复杂待处理液体系引起的膜表面的润湿和污染问题。为了解决这个问题,我们成功地制备出了双疏性聚砜膜。通过传统的非溶剂诱导相转化法和进一步的溶胶-凝胶过程,成功地构建了双重凹角结构。具体地,通过优化相分离参数获得的互穿网络孔结构可以提供第一重凹角结构;在膜表面通过溶胶-凝胶法生成的球形和不同尺度的二氧化硅纳米颗粒可以提供第二重凹角结构。当经过含氟化学物质进一步改性后,最终具有双重凹角结构的聚砜膜对水和有机液体展示出优异和稳定的抗润湿性。甚至表面张力极低的有机液滴十六烷和正己烷在所制备膜表面具有较高的接触角,分别为121°和67°。与单一疏水性膜相比,我们制备的双疏性聚砜膜在膜蒸馏过程中实现长期稳定的蒸汽通量和截盐率。与膜蒸馏技术是利用热能驱动不同的是,光热转化膜法是利用太阳能进行海水淡化,因此具有更加清洁、绿色无污染、协调可持续的优点,被广泛认为是一种非常有发展前途的海水淡化和净水技术。发展新型光热转化膜、提高光热转化效率已经是目前研究的热点。在这里,我们构建了一种新的复合膜制备策略,该复合膜由疏水性PSf膜和亲水性rGO/PS层组成。疏水性聚砜膜利用溶剂挥发过程中得到的胞腔状结构所固有的较低的导热系数,可以有效地抑制热从膜表面向水体的扩散,保证热能被限制在蒸发表面。沉积在疏水性PSf膜上的rGO/PS层在250-2500 nm波段表现出高宽带太阳吸收率和增强的光热转换能力,并且可以提供持续的水通道。制备的rGO/PS@PSf复合膜综合了隔热、高效吸收太阳能和供水的特点,避免了制备和使用的复杂性。最终,rGO/PS@PSf复合膜在一个太阳光照下表现出优良的太阳能水蒸发效率63.83%。除此之外,CB的添加使光热转换效率又得到了进一步的提升,可达66.9%。这种复合结构使其成为高效海水淡化应用中一种很有前途的材料。