随着社会的发展,含油废水广泛产生于工业、生活中的各个方面,其中水包油乳化液由于具有油滴粒径小、状态稳定等特点,是含油废水中极难处理的一部分。目前我国对于排放污水中含油浓度的要求较为严格（＜10 mg/L）,日益增多的污水产量面对严格的排放标准就要求研究者找到更为高效的处理方式。鉴于此,本研究以石墨烯和生物质材料为主要原料,采用温和的挤压、抽滤、浸渍等方式,制备出了二维膜型、三维堆积型以及海绵基的水包油乳液分离材料。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、激光共聚焦显微镜等仪器分析以及效果实验,深入探索各材料的构-效关系以及反应机理,并将其应用于实际废水的处理,提升实用价值。根据不同类型材料的核心问题进行针对性的深入创新研究,与传统的分离材料相比有了较好的提升,为乳液分离领域提供新的思路。主要研究内容包括以下三个方面:（1）以氧化石墨烯（GO）和二氧化硅（SiO2）为原料,田菁胶为粘合剂,通过简单的层层抽滤得到GO@SiO2分离膜并用于水包油乳化液分离。此外,也利用SEM、AFM等表征手段观察膜表面形貌的变化,综合测试分离膜抗污染能力以及成因。结果显示,GO@SiO2分离膜可以实现稳定高效的乳液分离,滤液总有机碳（TOC）去除率为99.41%,渗透量为654.11 LMHB。SEM、AFM表征结合乳液分离实验发现GO层在不显著影响膜渗透量（2562.04 LMHB）和表面粗糙度（Ra 237 nm）的同时极大的提升了膜的再生性能,使分离膜在10次循环处理低密度油（800mL）/高密度油（600mL）乳液之后渗透量恢复率分别保持在89.75%和90.41%。GO@SiO2分离膜在实际废水-金属切削液的分离中也展现出了较强的竞争力,适当的稀释后切削液的TOC去除率在95%以上,浊度去除率在98.5%以上,五次循环后渗透量恢复率为84.01%。（2）以水稻秸秆为原料,通过简单的酸碱处理（H2SO4、NaOH各为1.25%）改性后直接压缩成层,得到大孔三维过滤材料（A1A2-RS）,用于水包油乳液分离。仪器表征发现秸秆改性后具有突出的粗糙结构,更纯净的纤维组分以及超亲水-水下疏油的特性。且过滤层与带正电乳化剂之间的静电吸附作用可大幅度提升材料的破乳能力,乳液分离实验结果表明A1A2-RS对多种十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）稳定的乳化液均具有良好的处理能力,通量在450-550 LMH之间,滤液TOC含量低于30 mg/L,去除率均大于96.5%。由于过滤层的大孔属性,循环实验中通量全程基本保持稳定,且TOC去除率仅降低了四个百分点。过滤层的乳液分离机理主要包括四部分:静电吸附破乳、聚结-分离破乳、尺寸筛分和黏附筛分。此外,面对TOC值（＞320000 mg/L）极高的实际金属切削液废水,在稀释100倍后秸秆过滤层可以实现89%的TOC去除效率,证明了其较高的实用价值。（3）以GO和植酸（PA）为原料,三聚氰胺海绵（MS）为基底,通过简单的浸渍以及原位固定法合成特殊浸润性海绵（PA@OMS）,用于原位净化乳化废水。仪器表征发现制备的PA@RGO@MS具有良好的形貌、孔隙率（94.17%）、阻燃性以及稳定性。区别于原始的疏水吸油海绵,PA@RGO@MS在空气中具有双亲性,在油下具有超亲水性,水下也有一定的亲油性（90°）,这一特性让海绵可以选择性的接触油水。得益于PA的破乳能力、RGO的吸油能力、MS发达的孔隙结构,PA@RGO@MS可以快速接触水包油乳液并一步完成破乳并实现油水分离。破乳实验显示,20min内海绵对乳液的处理能力快速增长,TOC去除率达到91.45%,针对不同密度、粘度、浓度油制备的乳液,PA@RGO@MS都具有较好的净化能力。2 cm3的PA@RGO@MS在处理25 mL以内的乳液时可以保持良好的净化能力,TOC去除率＞90%,浊度去除率＞99%,经过乙醇洗脱再生,改性海绵在10次循环处理中均保持可较高的处理能力,TOC去除率≈90%,浊度去除率≈99%。此外,分别用挤压法、过滤法测试海绵的普适性,均取得了良好的效果。