中空水凝胶纤维是一类横截面沿轴向具有空腔的多孔网络结构的持水纤维,具有高比表面积、多孔性、生物低毒等特点。海藻酸钙中空水凝胶纤维既保持了中空纤维的结构优势,也具有海藻酸钙水凝胶这一生物材料的亲水性、生物相容性的特点。因此,可广泛用于污水处理、离子吸附、药物释放、组织工程等领域。常用中空水凝胶纤维制备方法为基于结构调控的物理模板法,如中空套管纺丝方法、离心浇铸方法等。较少有研究利用成胶过程中聚合物分子与外部交联离子双向扩散的速度差异来调控制备中空水凝胶纤维。本课题利用水动力纺丝方法,以海藻酸钠为纺丝原液,二价钙离子为交联离子来制备水下超疏油中空海藻酸钙水凝胶纤维。本文以钙离子为交联剂,利用离子扩散的速度差诱导形成不均匀水凝胶结构,调控得到从实心到中空结构的海藻酸钙水凝胶纤维。分析研究了针尖直径、纺丝原液、交联离子浓度参数对水凝胶纤维结构的影响。利用扫描电镜(SEM)、荧光显微镜对制备得到的水凝胶纤维的中空结构进行了验证。利用接触角表征水凝胶纤维的润湿能力或者润湿程度。对制备得到的水凝胶纤维冷冻干燥后进行油水分离效率测试。实验结果表明,本文制备的中空海藻酸钙水凝胶纤维纤细均匀,具有水下超疏油性质；经冷冻干燥处理后,在油水混合物中能够选择性吸收水分,具有良好的油水分离效率。本文对中空海藻酸钙水凝胶纤维的成形制备方案进行了设计,并且全面研究了水凝胶纤维中空结构的形成与工艺参数之间的关系。最终确定,纤维直径取决于针尖直径的影响,而中空结构受离子浓度等条件的多重影响。由于钙离子与射流中海藻酸钠分子相互扩散时存在的扩散差异,水凝胶纤维形成了不同的内部网络结构,在合适的比例参数下,会形成半中空过渡结构及中空结构。水下油接触角的数据表明海藻酸钙纤维对五种测试用油的水下油接触角均在1500左右,表现出水下超疏油的性质。经冷冻干燥法除去水凝胶纤维中所含水分后,海藻酸钙干水凝胶纤维在油水混合物中可以选择性吸收水分,具有优异油水分离能力。在油水混合比例为20%时,半中空及中空水凝胶纤维丝仍具有80%以上的油水分离效率,分离效果明显优于实心水凝胶纤维丝。