超疏水现象在自然界广泛存在,例如荷叶、玫瑰花瓣、水黾腿和鲨鱼皮等具有特殊润湿性能的器官。受大自然这些动植物超疏水现象的启发,仿生超疏水表面的探索与研究成为人们关注的热点。受益于超疏水表面对水具有的特殊非润湿性,使得超疏水表面在自清洁、流体减阻、防冰冻、防生物污染、防腐蚀及油水分离等方面具有重要的应用价值。虽然超疏水表面得到了一定的发展,但目前仍然有很多需要解决的问题,包括疏水表面的机械稳定性,物理化学稳定性及热稳定性能等。同时超疏水表面目前的制备方法具有工艺复杂,成本高昂,条件苛刻等缺点,不适合大规模的生产。因此,如何提高超疏水表面的工艺质量,降低生产成本,简化工艺流程是目前该领域的研究热点。本文的主要研究内容如下:第一,采用溶胶-凝胶法制备了透明超疏水表面。以甲基三乙氧基硅烷(MTES)作为聚合单体,氧化石墨(GO)作为主要成膜物质,通过MTES的水解、缩合形成多层网状结构,并利用溶剂甲醇的挥发,在涂层表面形成微孔,并以此构造透明超疏水表面的粗糙结构,结合涂层本身具有的低表面能的-CH3,从而在玻璃基底上制备出透明的超疏水表面。探究了MTES和GO的不同配比对透明超疏水表面接触角的影响,结果发现当MTES和GO的水分散液(C=10 mg/mL)体积比为10:4时,获得综合性能最佳的透明超疏水表面,其表面的水接触角(WCA)达到了154°,扫描电子显微镜(SEM)观测结果表明,硅氧烷缩聚物在透明超疏水表面形成了球状颗粒,构建起微纳米级突起的粗糙结构。对透明超疏水表面的耐酸碱盐性能进行探究,结果发现即使在pH=1、pH=14和pH=7的3.5wt.%NaCl溶液中浸泡12 h,透明超疏水表面的WCA值仍然分别达到了153°、152°和152°,这说明制备的透明超疏水表面具有较好的耐酸碱盐性能。对进一步制备的海绵基超疏水表面油水分离性能进行了探究,结果发现海绵基超疏水表面能够吸收的正庚烷的量大约为硅氧烷缩聚物质量的47.6倍。这说明制备的海绵基超疏水表面具有非常优异的油水分离性能。第二,采用电沉积法制备了镀铜不锈钢滤网超疏水表面。以不锈钢滤网作为基底,0.1 mol/L的CuSO4和0.01 mol/L的H2SO4溶液作为电镀液,采用恒电流的方法在不锈钢滤网上镀铜,以构造不锈钢滤网超疏水表面所需的粗糙结构。然后在镀铜的不锈钢滤网上用低表面能的十八硫醇修饰,获得具有超疏水性能的镀铜不锈钢滤网。探究了不同电流密度大小和电沉积时间对不锈钢滤网超疏水表面性能的影响,结果发现当不锈钢滤网在0.1 A/cm2的电流密度下电沉积35 s,获得最佳性能的镀铜不锈钢滤网超疏水表面,其表面WCA达到了153°。SEM形貌观测结果表明,通过电沉积的方法成功在不锈钢滤网表面构造了花瓣状微纳粗糙结构。对镀铜不锈钢滤网超疏水表面的机械稳定性能进行探究,结果发现制备的不锈钢滤网在50 g砝码的压力下在砂纸上经过80 cm的摩擦,滤网表面的WCA仍然在140°以上同时滚动角在10°以下,这说明制备的镀铜不锈钢滤网超疏水表面具有较好的机械稳定性能。采用电化学阻抗分析(EIS)探究了镀铜不锈钢滤网超疏水表面的耐腐蚀性能,结果发现制备的镀铜不锈钢滤网的腐蚀电位和腐蚀电流分别是空白不锈钢滤网的1/2和1/6,这表明经过电沉积处理和十八硫醇(DOT)修饰,镀铜不锈钢滤网表面的耐腐蚀性能得到很大的提高。对镀铜不锈钢滤网超疏水表面的油水分离性能进行探究,结果发现不锈钢滤网对十二烷和水的混合物的分离效率达到了96%,这说明制备的镀铜不锈钢滤网超疏水表面具有非常优异的油水分离性能。