CN108654393A - 一种具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜制备方法，通过具有随温度变化会发生亲/疏水转变特性的温敏高分子材料与高分子膜材料共混，采用相分离法制备，获得的微孔膜是由疏水层与亲水层共同构成的双层膜结构，疏水层及亲水层厚度依据膜蒸馏过程的操作温度可自动调节。本发明的膜蒸馏用微孔膜具有与操作温度相适应的可自动调节的疏水层厚度，极大地降低了传质阻力、提高了膜的渗透通量，同时，相应变厚的亲水层可显著降低温差极化和整个膜的传热损失，有效解决目前膜蒸馏过程传质与传热这一矛盾，改善了膜蒸馏过程特性及热效率，特别有利于充分利用较低温度料液的余热进行直接接触式膜蒸馏浓缩分离，具有良好的应用前景。

Description

一种具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜制备方法
技术领域
本发明属于高分子膜分离技术领域，具体涉及一种具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜制备方法。
背景技术
膜蒸馏(MD)是混合液中挥发性组分在多孔疏水膜两侧的蒸汽压差的推动下实现传质分离的膜过程，其中直接接触膜蒸馏(DCMD)的膜两侧分别与高温料液及低温渗透液直接接触，蒸汽透过膜孔并直接在渗透液侧冷凝，是研究得最多的一种膜蒸馏过程。
膜蒸馏的突出优点在于：(1)可利用太阳能、工业废(余)热等廉价能源，无需达到沸点即可实现常规蒸馏过程；(2)可在几乎常压下操作；(3)对无机盐、大分子等不挥发组分的截留率接近100％，处理高含盐废水，理论产水率可达到100％，远高于现有反渗透膜技术的75％，也是唯一能够浓缩至溶质结晶的膜分离技术。此外，膜蒸馏技术易于与其它净化处理过程耦合与集成，特别适合现有常规技术及反渗透膜技术难以解决的场合，在脱盐制水，高盐度废水、高价值金属或有机组分回收等方面展示出巨大的应用前景。但是，膜蒸馏技术的概念从1963年提出至今，仍无大规模的工业应用，其原因包括膜、膜组件和系统设计，热能利用率等问题。最重要的原因是膜蒸馏的核心----“膜”，采用的是为其它膜分离过程如超/微滤开发的商业用疏水微孔膜，并不能够胜任膜蒸馏过程。专门针对膜蒸馏特点要求而设计和制备结构优异、性能优良的微孔膜是膜蒸馏技术的核心和关键。
从膜蒸馏过程的传质及传热理论分析，膜的渗透通量与膜孔径、孔隙率及膜厚等有显著关系。膜的孔径及孔隙率的增大，会提高膜的渗透通量，但孔径的增大，会使得膜的液体泄漏压力(LEP)降低；而孔隙率的增大，会使得膜的机械强度下降；膜厚对膜的传质阻力具有重要影响，但膜的渗透通量的增大与膜厚的减小并不是线性关系。在直接接触膜蒸馏过程，膜的渗透通量是传质与传热共同作用、相互影响的结果。一方面，更薄的膜厚降低了传质阻力，使得膜的渗透通量增大；另一方面，更薄的膜厚会增大跨膜传热损失，导致膜两侧的温差降低，传质推动力下降而导致膜的渗透通量下降。为解决直接接触膜蒸馏过程传质与传热这一矛盾，采用疏水/亲水(Hydrophobic/Hydrophilic)复合膜是一种有效的途径。其结构由疏水层与亲水层共同构成，而不是传统的整体单一疏水层结构，疏水层与高温料液接触，亲水层与低温渗透液接触，料液不能进入疏水层膜孔，但渗透液会进入并充满整个亲水层膜孔。这种膜可通过减小疏水层厚度而降低膜内蒸汽传质的实际距离(有效膜厚，即疏水层厚度)，进而减小传质阻力，增大膜的渗透通量，同时可以通过亲水层的存在，保持甚至增大膜的总厚度，达到降低温差极化和整个膜的传热损失、同时提高膜的机械强度的目的。目前公开报道的文献中疏水/亲水复合膜制备成型后，疏水层厚度及相应亲水层厚度都固定不变了，尚未见国内外有疏水层厚度在膜蒸馏过程操作中可自动调节的报道。本发明提供了一种具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜制备方法，即随着操作温度的变化，膜的疏水层厚度及亲水层厚度会随之变化的疏水/亲水双层膜结构，从而在膜蒸馏过程操作中实现膜结构的自动调节，并朝着有利于膜蒸馏过程的方向调节，使得膜蒸馏的渗透通量得到显著提高，特别有利于充分利用较低温度料液的余热进行直接接触式膜蒸馏浓缩分离，提高过程渗透通量及热效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有膜蒸馏用微孔膜及其制备技术的不足，提供一种具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜制备方法，其特征在于，通过随温度变化会发生亲/疏水转变特性的温敏高分子材料与高分子膜材料共混，采用相分离法制备成形，获得的微孔膜结构是由疏水层与亲水层共同构成的双层膜结构，而疏水层及亲水层的厚度依据膜蒸馏过程的操作温度可自动调节，其制备方法包括以下步骤：
1)合成最低临界转变温度(LCST)在25-70℃的系列温敏高分子材料；
2)依据直接膜蒸馏过程操作温度，选择合适LCST的温敏高分子材料，将其与高分子膜材料共混，按高分子膜材料质量百分含量为10％-25％，温敏高分子材料占总的高分子(即：温敏高分子材料与高分子膜材料)质量百分含量为5％-30％，其余为溶剂或稀释剂及致孔剂，配置铸膜液，将温敏高分子材料与高分子膜材料、致孔剂加入到溶剂或稀释剂中，氮气保护下恒温搅拌溶解2h-4h，保温静置脱泡，得到均相的铸膜液，于溶解温度下保存待用；
3)将上述配制好的均相铸膜液倒于玻璃板上，然后用刮膜机刮制成初生态膜，再将初生态膜板放入凝胶浴中，使初生态膜发生相分离，从均匀液相固化成膜，空气侧形成膜的皮层，玻璃板侧形成膜的支撑层；再将自然脱落的膜置于水或其它萃取剂中把膜内的溶剂或稀释剂完全溶出，再经冷冻干燥得到干态的微孔膜；
4)将上述微孔膜置于膜蒸馏装置中，膜的皮层朝向高温料液侧，支撑层朝向低温渗透侧，首先在高于膜的LCST以上的操作温度下，于料液侧通入料液，于渗透侧通入纯水，之后，保持料液操作温度不变的同时，降低渗透侧温度至膜的LCST以下的操作温度，使接触渗透液的膜表面逐渐亲水化，纯水进入并稳定在渗透侧膜孔内一定深度，在膜内部形成疏水/亲水界面，构建出疏水/亲水双层结构并具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜。
所述的步骤1)中温敏高分子材料，其特征在于，聚合单体中至少含具有一种温敏单体，如N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM)，不限于此，其它单体可以是NIPAAM、丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯，不限于此，选择合适的共聚单体亲水性及含量，使得聚合得到的温敏高分子材料具有随温度变化会发生亲/疏水转变的特性，且其LCST在25-70℃之间。
所述的步骤2)，其特征在于，高分子膜材料是用于膜蒸馏的疏水性高分子膜材料，如聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯，不限于此；选择的合适LCST的温敏高分子材料，与高分子膜材料相容或部分相容，LCST介于膜蒸馏料液操作温度与渗透侧操作温度之间，优选LCST与膜蒸馏料液操作温度的温差在10-20℃内；溶剂是常用高分子的溶剂，如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺，不限于此；常用稀释剂，如己内酰胺、邻苯二甲酸酯类，不限于此；致孔剂如高分子聚乙二醇、有机小分子如甘油，无机小分子如氯化锂，不限于此。
所述的步骤3)中的相分离，其特征在于，是非溶剂致相分离、热致相分离、或非溶剂致相分离与热致相分离两者结合的复合相分离。
所述的步骤3)中的微孔膜，其特征在于，干态微孔膜是经冷冻干燥得到，干态膜厚在30μm-200μm，平均孔径在0.01μm-1μm，膜的液体泄漏压力在0.1MPa以上；
所述的步骤4)得到具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜，其特征在于，接触高温料液的膜侧为疏水层，接触渗透液的膜侧为亲水层，渗透液侧低于LCST温度，水进入并稳定在该侧膜孔内一定深度，使膜内形成疏水/亲水界面，界面随料液温度变化自动移动，料液温度下降，亲水层变厚而疏水层相应变薄，反之，疏水层变厚而亲水层相应变薄。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.已公开报道的文献中疏水/亲水复合膜制备成型后，疏水层厚度及相应的亲水层厚度都固定不变了，即疏水层厚度占膜的总厚度的分率由膜的制备条件决定，尚未见国内外有疏水层厚度在膜蒸馏过程操作中可自动调节的文献报道。而如上所述，疏水层厚度是控制双层膜的渗透通量及传热损失的关键影响因素，如能在膜蒸馏过程操作中自动调节其厚度，并向有利于膜蒸馏过程的方向调节，将对膜蒸馏的渗透通量及传热损失或热效率产生重大影响。工业膜蒸馏应用时，为了充分利用工业余热，期望在较低的料液温度下也能获得优良的渗透通量。但随着料液温度的降低，膜两侧的温差变小，蒸汽压差减小，传质推动力下降，通常膜的渗透通量显著下降。如果在料液温度降低的同时，膜内疏水层的厚度能形成一种自调节变薄的机制，使得在传质推动力下降的条件下，通过膜厚自调节变薄来减少传质距离，降低传质阻力，仍有可能保持膜的渗透通量在较理想的状况，这对于工业上低温余热的利用将非常有吸引力。基于膜蒸馏过程膜的一侧是高温料液，另一侧是低温渗透液这一迥异于其它膜过程(如微滤、超滤、反渗透膜两侧通常在同一温度下操作)的过程特征，本发明公开了一种依据直接膜蒸馏过程操作温度，选择与之相匹配的合适LCST的温敏高分子材料，将其与高分子膜材料共混，采用相分离法，制备出具有亲/疏水临界转变温度的微孔膜。在直接接触膜蒸馏操作过程，由于膜两侧具有温差，在膜内会形成一个温度梯度。与高温料液接触的膜表面至膜内部温度高于LCST的区域，膜呈现疏水特性，而与低温渗透液接触的另一侧膜表面至膜内部温度低于LCST的区域，膜呈现亲水特性，利用膜的温敏特性，改变膜内的温度分布，在膜内形成疏水/亲水界面。疏水/亲水界面可随着膜两侧操作温度或膜的LCST改变而产生移动，即操作过程中动态自调节疏水层及亲水层的厚度，如图1及图2所示，从而构建出了疏水/亲水层厚度自调节的膜蒸馏用微孔膜，其疏水层厚度占膜的总厚度的分率(蒸汽传质的膜孔长度)不是固定不变的，而是与料液温度、LCST、温差极化、流动状况、膜的结构特性等相关。当膜的LCST逐渐趋近于料液温度时，则疏水层厚度越薄，相应地可极大降低蒸汽渗透通过膜的有效距离，增大膜的渗透通量，同时相应的亲水层厚度增加，可降低传热损失。这在料液温度较低的条件下，将获得比现有疏水层厚度固定的双层复合膜或整体疏水微孔膜更显著的优势。因而，在膜蒸馏操作过程中，实现疏水层厚度随料液温度变化动态自调节的智能化意义重大。
2.通常在药物控制释放和仿生科学等领域已有应用研究的智能温敏开关膜，以温敏高分子材料聚(N-异丙基丙烯酰胺)的研究最为广泛，其LCST在31℃附近，但这类常规的智能开关膜并不是针对膜蒸馏设计的，膜整体置在溶液环境中，且膜孔整体被溶液浸润、充满，温敏基团主要是起开关作用，调节膜孔大小，不存在膜表面的亲水/疏水转变。而本发明的温变高分子材料的作用在于调节膜表面的亲水/疏水转变，是基于如上所述膜蒸馏过程膜的一侧是高温料液，另一侧是低温渗透液这一过程特征为基础。此外，智能温敏开关膜的LCST主要在人体温度附近，而本发明针对膜蒸馏的过程操作温度，通过改变聚合单体种类、比例、分子量等聚合条件及与疏水膜材料共混含量来调控、设计与之相适应的LCST，尚未见用于膜蒸馏应用的国内外报道。
附图说明
图1具有疏水/亲水双层自调节结构的膜蒸馏用微孔膜示意图
图2自调节过程中的疏水层厚度动态变化示意图
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM)及甲基丙烯酸聚乙二醇酯(MAPEG)为单体，共聚得到LCST为45℃的温敏高分子----Poly(NIPAAM-MAPEG)。将Poly(NIPAAM-MAPEG)与聚偏氟乙烯(PVDF)共混，按质量百分含量PVDF为15％，Poly(NIPAAM-MAPEG)为3.5％，己内酰胺为81.5％，配置铸膜液，将Poly(NIPAAM-MAPEG)与PVDF加入到熔化的稀释剂己内酰胺中，氮气保护下140℃恒温搅拌溶解4h，保温静置脱泡，得到均相铸膜液。将其倒于玻璃板上，用刮膜机刮制成初生态膜，放入水中，经非溶剂致相分离与热致相分离相结合的相分离过程固化成膜，更换水把膜内的溶剂完全溶出，再经-50℃冷冻干燥得到干态的微孔膜，测得干态膜膜厚95μm，平均孔径0.04μm，膜的液体泄漏压力高于0.35MPa；将上述微孔膜置于直接接触式膜蒸馏装置中，膜的皮层朝料液侧，支撑层朝渗透侧，首先在料液侧通入60℃料液，渗透侧通入60℃纯水，之后，保持料液温度不变而降低渗透液温度至操作温度25℃低于LCST，使渗透液侧膜表面逐渐亲水化，纯水进入并稳定在渗透侧膜孔内一定深度，在膜内部形成疏水/亲水界面，形成疏水/亲水双层结构并具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜。
具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜，经检测分析，膜的初始疏水层厚度约40μm而亲水层约55μm；将料液温度降至50℃后，疏水层厚度降至约20μm而亲水层约75μm；将料液温度升至70℃后，疏水层厚度增至约55μm而亲水层约40μm。可见料液温度越接近LCST，疏水层变得越薄，因而越有利于减小蒸汽在膜内的传质距离，降低膜的传质阻力。
实施例2
以NIPAAM为单体，聚合得到LCST约为31℃的温敏高分子材料----Poly(NIPAAM)。将Poly(NIPAAM)与PVDF共混，按质量百分含量PVDF为12％，Poly(NIPAAM)为2.4％，二甲基乙酰胺为70.6％，聚乙二醇-1000为15％，配置铸膜液，将Poly(NIPAAM)与PVDF、致孔剂聚乙二醇-1000加入到溶剂二甲基乙酰胺中，氮气保护下80℃恒温搅拌溶解3h，保温静置脱泡，得到均相铸膜液。将其倒于玻璃板上，用刮膜机刮制成初生态膜，放入水中，经非溶剂致相分离过程固化成膜，更换水把膜内的溶剂完全溶出，再经-50℃冷冻干燥得到干态的微孔膜，测得干态膜膜厚100μm，平均孔径0.05μm，膜的液体泄漏压力高于0.3MPa；将上述微孔膜置于直接接触式膜蒸馏装置中，膜的皮层朝料液侧，支撑层朝渗透侧，首先在料液侧通入45℃料液，渗透侧通入45℃纯水，之后，保持料液温度不变而降低渗透液温度至操作温度15℃低于LCST，使渗透液侧膜表面逐渐亲水化，纯水进入并稳定在渗透侧膜孔内一定深度，在膜内部形成疏水/亲水界面，形成疏水/亲水双层结构并具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜。
具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜，经检测分析，膜的初始疏水层厚度约50μm而亲水层约50μm；将料液温度降至38℃后，疏水层厚度降至约30μm而亲水层约70μm，虽然料液侧温度下降了12℃，但膜的渗透通量只降低了15％，热效率得到显著提高；将料液温度升至60℃后，疏水层厚度增至约75μm而亲水层约25μm。
实施例3
以NIPAAM及甲基丙烯酸聚乙二醇酯(MAPEG)为单体，调节单体比例，共聚得到LCST为55℃的温敏高分子----Poly(NIPAAM-MAPEG)。将Poly(NIPAAM-MAPEG)与聚偏氟乙烯-六氟丙烯共混，按质量百分含量聚偏氟乙烯-六氟丙烯为20％，Poly(NIPAAM-MAPEG)为5％，己内酰胺为75％，配置铸膜液，将Poly(NIPAAM-MAPEG)与聚偏氟乙烯-六氟丙烯加入到熔化的稀释剂己内酰胺中，氮气保护下150℃恒温搅拌溶解4h，保温静置脱泡，得到均相铸膜液。将其倒于玻璃板上，用刮膜机刮制成初生态膜，放入水中，经非溶剂致相分离与热致相分离相结合的相分离过程固化成膜，更换水把膜内的溶剂完全溶出，再经-50℃冷冻干燥得到干态的微孔膜，测得干态膜膜厚110μm，平均孔径0.03μm，膜的液体泄漏压力高于0.45MPa；将上述微孔膜置于直接接触式膜蒸馏装置中，膜的皮层朝料液侧，支撑层朝渗透侧，首先在料液侧通入70℃料液，渗透侧通入70℃纯水，之后，保持料液温度不变而降低渗透液温度至操作温度35℃低于LCST，使渗透液侧膜表面逐渐亲水化，纯水进入并稳定在渗透侧膜孔内一定深度，在膜内部形成疏水/亲水界面，形成疏水/亲水双层结构并具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜。
具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜，经检测分析，膜的初始疏水层厚度约50μm而亲水层约65μm；将料液温度降至60℃后，疏水层厚度降至约25μm而亲水层约85μm；将料液温度升至85℃后，疏水层厚度增至约70μm而亲水层约40μm。可见料液温度越接近LCST，疏水层变得越薄，因而越有利于减小蒸汽在膜内的传质距离，降低膜的传质阻力。
实施例4
以NIPAAM及甲基丙烯酸羟乙酯(2-HEMA)为单体，调节单体比例，共聚得到LCST为50℃的温敏高分子----Poly(NIPAAM-HEMA)。将Poly(NIPAAM-HEMA)与PVDF共混，按质量百分含量PVDF为14％，Poly(NIPAAM-HEMA)为3.6％，己内酰胺为82.4％，配置铸膜液，将Poly(NIPAAM-HEMA)与PVDF加入到熔化的稀释剂己内酰胺中，氮气保护下160℃恒温搅拌溶解3h，保温静置脱泡，得到均相铸膜液。将其倒于玻璃板上，用刮膜机刮制成初生态膜，放入水中，经非溶剂致相分离与热致相分离相结合的相分离过程固化成膜，更换水把膜内的溶剂完全溶出，再经-50℃冷冻干燥得到干态的微孔膜，测得干态膜膜厚120μm，平均孔径0.035μm，膜的液体泄漏压力高于0.45MPa；将上述微孔膜置于直接接触式膜蒸馏装置中，膜的皮层朝料液侧，支撑层朝渗透侧，首先在料液侧通入70℃料液，渗透侧通入70℃纯水，之后，保持料液温度不变而降低渗透液温度至操作温度35℃低于LCST，使渗透液侧膜表面逐渐亲水化，纯水进入并稳定在渗透侧膜孔内一定深度，在膜内部形成疏水/亲水界面，形成疏水/亲水双层结构并具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜。
具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜，经检测分析，膜的初始疏水层厚度约50μm而亲水层约65μm；将料液温度降至60℃后，疏水层厚度降至约25μm而亲水层约85μm；将料液温度升至85℃后，疏水层厚度增至约70μm而亲水层约40μm。可见料液温度越接近LCST，疏水层变得越薄，因而越有利于减小蒸汽在膜内的传质距离，降低膜的传质阻力。
比较例1
按PVDF质量百分含量18.5％，己内酰胺81.5％，配置铸膜液，将PVDF加入到熔化的稀释剂己内酰胺中，氮气保护下140℃恒温搅拌溶解4h，保温静置脱泡，得到均相铸膜液。将其倒于玻璃板上，用刮膜机刮制成初生态膜，放入水中，经非溶剂致相分离与热致相分离相结合的相分离过程固化成膜，更换水把膜内的溶剂完全溶出，再经-50℃冷冻干燥得到干态的微孔膜，测得整体疏水结构的干态膜膜厚95μm，膜的液体泄漏压力高于0.35MPa；将上述微孔膜置于直接接触式膜蒸馏装置中，膜的皮层朝料液侧，支撑层朝渗透侧，料液60℃，渗透侧通入25℃纯水，测得膜的渗透通量为31L/m2.hr，与实施例1相比，水通量低43％；料液50℃，渗透侧通入25℃纯水，测得膜的渗透通量为21L/m2.hr，与实施例1相比，膜的渗透通量低62％。
比较例2
按PVDF质量百分含量17.6％，己内酰胺82.4％，配置铸膜液，将PVDF加入到熔化的稀释剂己内酰胺中，氮气保护下160℃恒温搅拌溶解3h，保温静置脱泡，得到均相铸膜液1#；另将PVDF与聚乙烯醇(质量比4∶1)按总高分子质量百分数为18％，加入到熔化的稀释剂己内酰胺中，氮气保护下160℃恒温搅拌溶解3h，保温静置脱泡，得到均相铸膜液2#；将1#、2#铸膜液倒在玻璃板上，用双刮刀刮膜机刮制成疏水/亲水双层膜，空气侧为1#铸膜液刮制的PVDF疏水膜，玻璃板侧为2#铸膜液刮制的PVDF/PVA共混的亲水膜，初生态膜放入水中，经非溶剂致相分离与热致相分离相结合的相分离过程固化成膜，更换水把膜内的溶剂完全溶出，再经-50℃冷冻干燥得到干态的微孔膜，测得干态膜膜厚120μm；将上述疏水/亲水层厚度固定的微孔膜置于直接接触式膜蒸馏装置中，膜的疏水层朝料液侧，亲水层朝渗透侧，料液70℃，渗透侧通入35℃纯水，与实施例4相比，膜的渗透通量低23％；料液60℃，渗透侧通入35℃纯水，与实施例4相比，膜的渗透通量低38％。

Claims (6)

1.一种具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜制备方法，其特征在于，通过随温度变化会发生亲/疏水转变特性的温敏高分子材料与高分子膜材料共混，采用相分离法制备成形，获得的微孔膜结构是由疏水层与亲水层共同构成的双层膜结构，而疏水层及亲水层的厚度依据膜蒸馏过程的操作温度可自动调节，其制备方法包括以下步骤：
1)合成最低临界转变温度(LCST)在25-70℃的系列温敏高分子材料；
2)依据直接膜蒸馏过程操作温度，选择合适LCST的温敏高分子材料，将其与高分子膜材料共混，按高分子膜材料质量百分含量为10％-25％，温敏高分子材料占总的高分子(即：温敏高分子材料与高分子膜材料)质量百分含量为5％-30％，其余为溶剂或稀释剂及致孔剂，配置铸膜液，将温敏高分子材料与高分子膜材料、致孔剂加入到溶剂或稀释剂中，氮气保护下恒温搅拌溶解2h-4h，保温静置脱泡，得到均相的铸膜液，于溶解温度下保存待用；
3)将上述配制好的均相铸膜液倒于玻璃板上，然后用刮膜机刮制成初生态膜，再将初生态膜板放入凝胶浴中，使初生态膜发生相分离，从均匀液相固化成膜，空气侧形成膜的皮层，玻璃板侧形成膜的支撑层；再将自然脱落的膜置于水或其它萃取剂中把膜内的溶剂或稀释剂完全溶出，再经冷冻干燥得到干态的微孔膜；
4)将上述微孔膜置于膜蒸馏装置中，膜的皮层朝向高温料液侧，支撑层朝向低温渗透侧，首先在高于膜的LCST以上的操作温度下，于料液侧通入料液，于渗透侧通入纯水，之后，保持料液操作温度不变的同时，降低渗透侧温度至膜的LCST以下的操作温度，使接触渗透液的膜表面逐渐亲水化，纯水进入并稳定在渗透侧膜孔内一定深度，在膜内部形成疏水/亲水界面，构建出疏水/亲水双层结构并具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜。
2.根据权利要求1所述的步骤1)中温敏高分子材料，其特征在于，聚合单体中至少含具有一种温敏单体，如N-异丙基丙烯酰胺，不限于此，其它单体可以是丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸聚乙二醇酯，不限于此，选择合适的共聚单体亲水性及含量，使得聚合得到的温敏高分子材料具有随温度变化会发生亲/疏水转变的特性，且其LCST在25-70℃之间。
3.根据权利要求1所述的步骤2)，其特征在于，高分子膜材料是用于膜蒸馏的疏水性高分子膜材料，如聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯，不限于此；选择的合适LCST的温敏高分子材料，与高分子膜材料相容或部分相容，LCST介于膜蒸馏料液操作温度与渗透侧操作温度之间，优选LCST与膜蒸馏料液操作温度的温差在10-20℃内；溶剂是常用高分子的溶剂，如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺，不限于此；常用稀释剂，如己内酰胺、邻苯二甲酸酯类，不限于此；致孔剂如高分子聚乙二醇、有机小分子如甘油，无机小分子如氯化锂，不限于此。
4.根据权利要求1所述的步骤3)中的相分离，其特征在于，是非溶剂致相分离、热致相分离、或非溶剂致相分离与热致相分离两者结合的复合相分离。
5.根据权利要求1所述的步骤3)中的微孔膜，其特征在于，干态微孔膜是经冷冻干燥得到，干态膜厚在30μm-200μm，平均孔径在0.01μm-1μm，膜的液体泄漏压力在0.1MPa以上。
6.根据权利要求1所述的步骤4)得到具有结构自调节特性的膜蒸馏用微孔膜，其特征在于，接触高温料液的膜侧为疏水层，接触渗透液的膜侧为亲水层，渗透液侧低于LCST温度，水进入并稳定在该侧膜孔内一定深度，使膜内形成疏水/亲水界面，界面随料液温度变化自动移动，料液温度下降，亲水层变厚而疏水层相应变薄，反之，疏水层变厚而亲水层相应变薄。
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