目前,人类赖以生存的水资源的安全问题日益突出。其中,含油污水的存在不仅造成了严重的环境污染,还导致了巨大的经济损失。超浸润油水分离材料由于对水和油表现出完全相反的亲和力,能够简便高效的实现油水混合物的分离,在油水分离领域具有广泛的应用前景。然而,目前超浸润材料的制备存在工艺复杂、成本高、试剂有害、稳定性差等问题,探索新的绿色制备技术对于生态保护具有重要意义。本论文借助生物仿生技术,基于微生物矿化过程首先在不锈钢网表面产生微纳分级结构矿化物,成功获得了超疏水/超亲油和超亲水/水下超疏油金属网;然后,结合皮秒激光加工工艺,以不锈钢片为基体,基于微生物矿化过程制备了具有阵列环形孔的超亲水/水下超疏油矿化钢网;最后,以三聚氰胺海绵为基体制备了疏水功能海绵,同时将其与矿化金属网相结合,提高了超浸润金属网的在复杂环境下的适用性。本论文主要研究成果如下:（1）以枯草芽孢杆菌（B.subtilis）为矿化菌种,在不锈钢网（SSM）表面形成了连续致密的微米结构的CaCO3矿化层,经过低表面能硬脂酸（SA）表面修饰,得到了超疏水/超亲油的SA/CaCO3-SSM,其在空气中的水滴接触角（WCA）为152°,油接触角（OCA）为0°。SA/CaCO3-SSM拥有优异的油水分离能力,其分离效率高于94.8%,油通量最高可达9.1 2×1 04L·m-2·h-1。经过10次循环使用后,分离效率仍高于94%,通量保持稳定,具有较好的重复使用性能。此外,SA/CaCO3-SSM具有优秀的耐磨损、抗污染和抗冰附着性能,赋予了其在复杂严苛环境下工作的能力。此部分工作为超疏水表面的构建提供了一种廉价、环保的方法,也为多功能油水分离网的制备开辟了新途径。（2）以海藻希瓦氏（S.algae）为矿化菌种,通过其矿化作用在不锈钢网表面沉积形成了具有粗糙分层微纳结构的CaCO3矿化层,得到了超亲水/水下超疏油的CaCO3-SSM,其在空气中的WCA为0°,水下油接触角（UOCA）为161°。CaCO3-SSM能够实现油水混合物的高效分离,水通量最高可达1.55×105 L·m-2·h-1,分离效率高于98.5%,同时表现出高化学和机械稳定性。此外,CaCO3-SSM在水中具有超低的油粘附力（最低至 1.4 μN）,使其具备了出色的抗油污性能。微生物矿化形成的具有分级微纳米粗糙结构的矿物有助于下一代超浸润油水分离材料的开发。（3）为克服传统金属网力学性能差、容易变形、结构单一的问题,以不锈钢片（SSS）为基体,采用皮秒激光加工工艺,在SSS上烧蚀获得了微米级的阵列环形孔,再次利用微生物矿化技术得到了碳酸钙矿化层包覆的金属网（CaCO3@Laser-Mesh）。当激光束扫描速率设置为1000 mm/s,功率维持在1.65-1.85 W,扫描次数200次时可得到孔径约50μm,孔心间距约150 μm的阵列环形孔。正反两面水滴接触角都为0°,水下油接触角分别为165°和165.7°,正反面水通量也无显著差异,油水混合物的分离效率都高于97.4%,最高通量可达87780 L·m-2·h-1。（4）为克服网膜材料因油密度差异导致的使用局限性,以三聚氰胺海绵（MS）为基体,通过化学还原和浸渍法在MS表面负载了疏水性的还原氧化石墨烯（RGO）和纳米银颗粒（Ag NPs）,得到了高度疏水的RGO-MS和Ag/RGO-MS,WCA分别为140°和145°。由于具有独特的表面微观形貌和高孔隙率,RGO-MS能够吸附相当于自身重量41-91倍的油和有机溶剂。RGO-MS和Ag/RGO-MS均表现出优异的油水分离效率。Ag/RGO-MS不仅表现出出色的吸附回收能力,还对革兰氏阳性和阴性菌具有显著的抑制作用。兼具疏水和抑菌性的Ag/RGO-MS为油污无菌化处理提供了解决途径。此外,将功能海绵和矿化钢网结合可以同时处理各类轻油或重油与水的混合物,分离效率最高可达99.1%。此方法很好的避免了矿化钢网在实际中因油密度产生的使用局限性,且额外赋予了新的功能性,为网膜类分离材料的优化提供了可行方案。