能源危机和淡水资源短缺正成为制约经济和社会发展的重要因素。本课题首次提出了一种普遍存在且数量巨大新能源——千湿壁温差,并将其与膜蒸馏技术相结合应用到海水淡化过程中,对解决当今的能源危机和淡水资源问题具有重要的意义。本文首先介绍了干湿壁温差的能源特性,阐述了干湿壁温差推动膜蒸馏海水淡化过程中的基本原理,搭建了以聚四氟乙烯微孔膜为基础的膜蒸馏海水淡化的实验装置,集中研究了干球温度、湿球温度、相对湿度等环境特性对渗透通量的影响及其规律。实验效果良好,在适宜的操作条件下,膜的淡水通量可达65g/(m2·h)。研究了利用太阳能强化干湿壁温差推动膜蒸馏过程。研究结果表明：利用太阳能可以显著提高膜蒸馏过程的渗透通量,最高可达508g/(m2·h)。利用长倍焦距显微镜,显微研究了微尺度强化传热表面在结晶型介质溶液中的污染过程,确定了微尺度强化传热表面最小有效尺度与溶液污染特性的关系。本论文通过对强化干湿壁温度差推动膜蒸馏海水淡化的传热过程研究,深化对人们对“干湿壁温差”所具有的能源特性的认识,为工业化利用“环境干湿壁温差”推动膜蒸馏海水淡化过程奠定了基础,推动了微尺度强化传热表面上最小有效尺度研究的深化和发展。