海水淡化的核心矛盾，始终是通量、选择性与能耗之间的平衡。反渗透适合大规模应用，但在高盐浓度体系中容易受到渗透压升高的限制；膜蒸馏更适合处理高盐水和浓盐水，却常常面临蒸汽传输效率不足、膜层热损失明显以及整体能耗偏高的问题。
在膜蒸馏体系中，疏水膜一方面需要阻止液态盐水侵入孔道，另一方面又必须尽可能降低水蒸气跨膜传递阻力。因此，膜的孔结构、厚度和表面润湿性并不是彼此独立的参数，而是共同决定蒸发驱动力利用效率与传热传质边界条件的关键因素。
一种值得关注的设计思路，是构建同时具有亚纳米孔、超薄膜层和超疏水表面的复合膜。这样的膜层厚度可降低到几十至百纳米量级，表面接触角超过 160°，液态进料难以浸润进入孔道，而水蒸气则能够以更低阻力穿过膜层，实现气相选择性传递。对于膜蒸馏而言，这意味着蒸汽扩散路径被显著缩短，同时液体渗漏风险仍然受到抑制。
在较低温差下，这类膜已经能够表现出很强的淡化能力。以 25 °C 进料、20 °C 冷侧、跨膜温差仅 5 °C 为例，最佳膜样品对模拟海水可实现约40 ± 3 L·m-2·h-1的蒸汽通量，同时保持接近99.9%的盐截留率。这一点很关键，因为它说明膜蒸馏的强化并不一定依赖更高的操作温度，近环境温度条件下也可以建立有效的跨膜相变传质过程。
在真实样品中，这种趋势同样成立。对于真实海水和反渗透浓盐水，膜通量仍可分别维持在约14 ± 1和12 ± 1 L·m-2·h-1，对应盐截留率约99%。这表明该类膜结构不仅适用于理想化模拟体系，也能够在更复杂的实际盐水环境中维持较高分离性能。除常规盐离子之外，硼的完全截留也具有实际意义，因为硼一直是海水淡化产水质量控制中的难点组分之一。
这类超薄膜的高通量，并不仅仅来自“厚度更薄”。更深层的原因在于，亚纳米限域孔道中的弯曲液面效应能够改变局部蒸汽压分布，从而强化蒸发驱动力；与此同时，极薄膜层降低了蒸汽扩散阻力，复合支撑层则进一步维持了有利于气相跨膜迁移的界面状态。也就是说，这种膜并不是单纯依靠材料轻薄化来提升性能，而是在纳米尺度上同时重塑了蒸汽生成、扩散和传热的耦合过程。
随着温度提升，通量还会继续增大。在 60 °C 操作条件下，膜通量可达到238.2 ± 17.5 L·m-2·h-1。这一结果说明，膜蒸馏在较高温度下仍然具备很强的放大潜力。但更值得重视的是，近室温运行时已经能够取得较低能耗，这使膜蒸馏不再只是依赖高品位热源的技术路线，而开始具备与低温热管理、分布式水处理和温和条件脱盐相结合的可能性。
从能耗角度看，低温高通量的意义非常直接。在 25 °C 环境条件下，总比能耗可低至1.88 kWh·m-3；处理真实海水时约为3.47 kWh·m-3，处理真实反渗透浓盐水时约为4.43 kWh·m-3。对于膜蒸馏体系而言，这样的数值说明，只要膜本身能够显著降低蒸汽传输阻力并限制无效热损失，低温膜蒸馏同样有机会获得较好的能效表现。
进一步看，这种膜设计的意义不仅在于“淡化更快”，还在于它改变了对膜蒸馏材料设计的传统理解。过去常见的思路，要么是增厚膜层以提高抗润湿稳定性，要么是扩大孔径以降低传质阻力，但两者往往彼此牵制。亚纳米孔疏水超薄膜则提供了另一种路径：通过极薄膜层降低扩散阻力，通过超疏水界面维持液体排斥，通过纳米限域效应增强局部蒸发驱动力，从而把传热和传质之间原本相互妥协的关系转变为协同优化。
这一方向对于传热传质研究的启发在于，膜蒸馏的性能提升不一定只能依赖流程强化或温差增加，膜内纳米尺度的界面行为本身就可能成为突破口。当膜孔径进入亚纳米尺度后，经典的宏观蒸发—扩散图景开始发生变化，局部蒸汽压、液面曲率和界面能共同参与驱动力重构。由此带来的，不只是更高通量，也是一种对膜蒸馏相变传递机制的重新认识。
对于海水淡化、浓盐水减量、膜分离和界面传热传质等方向来说，这类亚纳米孔疏水超薄膜都代表着一个值得持续关注的研究趋势：在更低温度、更小温差条件下，实现更高效的蒸汽跨膜迁移，并推动膜蒸馏从“可行”进一步走向“更具竞争力”。
