仿生全疏型多孔膜之製備及其於薄膜接觸器之應用技術開發

2019 -11 -21

本團隊考量到工業廢水中會有大量的界面活性劑，傳統的疏水薄膜無法抵擋含有高濃度界面活性劑的廢液，其低表面能會造成膜孔的潤濕，造成薄膜在接觸器使用上壽命的減短，也嚴重地影響薄膜接觸器的效能，無法有效回收廢液中的有用物質。在這個特殊的狀況下，需要同時疏水和疏油的全疏型薄膜才能夠有效處理傳統疏水膜無法處理的廢液。因此，我們缺的就是一個本質全疏型的膜材，以達到全面性的廣泛應用。
本團隊使用化學床沉積法將ZnO奈米球沉積於薄膜表面，以簡單的方法製備出仿生全疏型薄膜。在直接薄膜蒸餾（DCMD）實驗中，透過此技術製備出之全疏膜處理含有高濃度（2.0 mM）SDS界面活性劑之鹽水（70℃ 1 M NaCl），結果長時間連續操作下呈現穩定產水量與高鹽阻擋率。證實可利用ZnO奈米球所形成的凹角（re-entrant）結構創造出不易潤濕的介穩態Cassie-Baxter狀態，使其具備抵擋低表面張力進料之能力，同時簡單的製備方式與規模放大可行性也顯示此全疏膜在工業應用發展的潛力。
此技術的成功開發，對水資源、碳捕捉、貴金屬回收及藥物高純度結晶等都會開啟另一全新面貌，更可以讓台灣掌握關鍵材料與製程技術，奠立關鍵技術生根台灣的契機。

本技術獲選為2019未來科技展「未來科技突破獎」，了解更多：仿生全疏型多孔膜之製備及其於薄膜接觸器之應用技術開發