멤브레인 증류(MD) 기술은 해수 담수화 및 고농도 수체 자원화에 중요한 수단이며, 우수한 소수성과 균일한 기공 구조가 멤브레인 오염 및 젖음 문제 해결과 MD의 효율적인 운전에 핵심이다. 본 연구에서는 용해 동시 기능화 및 하이드록실 유도 상 분리 방법을 설계하였다: 주조액 용해 과정에서 가수분해 응축 반응을 기반으로 전불화옥틸 트리에톡시실란(FAS)을 하이드록실 산화철(FeOOH) 나노막대 표면에 접목시켜 플루오로 실란화 하이드록실 산화철(F-FeOOH)을 형성하여 소수성을 강화하는 동시에 나노입자 응집 문제를 해결하였다. 또한 상 분리 필름 형성 과정에서 F-FeOOH가 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 멤브레인의 결정 구조를 조절하여 고분자 사슬 미셀 성장 및 경화를 규제하고 멤브레인 표면 및 기공 구조를 최적화하였다. 연구 결과 F-FeOOH 도입이 재료의 화학적 소수성을 강화하는 동시에 PVDF 분자 사슬 결정상이 γ 상으로 전환되도록 유도하여 개질 멤브레인의 소수성이 크게 향상되었고, 멤브레인 하부면의 순수수 접촉각은 135.5°에 이르러 원멤브레인 대비 42.6% 향상되었으며; 기공 균일성은 향상되어 가장 우세한 기공 크기 비율이 98.4%에 도달하였고; MD 투과율은 38.5 kg/(m²·h)에 도달하여 원멤브레인 대비 75.0% 향상되었으며; 멤브레인 차단율은 99.9%를 초과하였고 30시간의 오염 방지 및 젖음 방지 실험에서 우수한 안정성을 나타내었다.

플루오로 실란화 하이드록실 산화철; 폴리비닐리덴플루오라이드; 소수성 미세기공 멤브레인; 멤브레인 증류; 멤브레인 젖음