具有特殊润湿性的表面在油水分离、防污、自洁、液体输送和生物医学等领域都具有巨大的应用潜力。受自然界某些具有优异浸润性的生物表面的启发,学者们制备了超亲水和水下超疏油表面,可以实现机械结构和家用设施表面防油污和自清洁功能,还可以实现油水分离。然而,保持固体表面长期的润湿性和力学性能仍然是研究人员面临的主要挑战。为了解决油液污染水体和防止油/蜡在固体表面沉积导致管道堵塞的问题,本研究利用两种不同的方法制备出超亲水和水下超疏油表面。利用JCP-500磁控溅射设备制备出钨（W）和Ti N/WO3薄膜。在稳定大气条件下,将所制出的薄膜在不同温度下进行退火处理,通过热诱导制备具备超亲水性的表面。然后对制备的表面进行水接触角（WCA）和水下油接触角（UOCA）测量,研究涂层材料、表面结构和退火温度对表面浸润性的影响。同时,借助扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和能谱（EDS）对其理化性质进行了研究和分析。首先,受鱼鳞和尾鳍水下超疏油特性的启发,通过使用紫外纳秒激光烧蚀不锈钢试样,制备具有两种不同的微观结构的表面,然后经过磁控溅射沉积钨（W）膜并进行热处理,最终制备出可应用于防污和自洁的表面。其次,受西兰花芽的抗润湿特性的灵感启迪,通过水热处理和磁控溅射技术在基体表面上沉积了Ti N/WO3涂层材料并进行热处理,在不锈钢网上制备出具有西兰花状层次结构的超亲水和水下超疏油表面,成功地应用于油水分离实验。实验结果表明,用激光烧蚀并进行W涂层的不锈钢样品,以及经水热处理后进行Ti N/WO3涂层的不锈钢网,将两者在300℃高温下退火后,均具有高润湿性,且水的接触角均接近0°。制备的表面表现优异润湿性的原因有三点:其一是新制备的薄膜具有高表面自由能;其二是300℃退火时表面会产生大量的羟基;其三是粗糙表面结构的毛细管效应。同时,在水-油-固体界面系统中,制备的表面截留了水,使之形成水膜,最小化了油-固体的接触面积,并显著增强了水下疏油性。经检验,两个表面上的水下油接触角（UOCA）均超过155°。最重要的是,与单层氧化钨（WO3）相比,在300℃下退火的Ti N/WO3薄膜具有更稳定的润湿性。经300℃下退火的Ti N/WO3薄膜含有更丰富的羟基,且在300℃下退火后在Ti N/WO3薄膜上会形成掺杂有N的Ti O2。此外,一旦这些网格被有机分子污染并失去其独特的表面润湿性,在Ti O2和WO3的光催化作用下,照射紫外线（UV）可以轻易使其恢复原始的润湿性和分离性能。在油水分离过程中,仅由重力提供动力,无需外力驱动。经过处理的600级不锈钢网（孔径＜20μm）在大约15个分离循环中可保持高达95%的分离效率,而经过处理的400级不锈钢网（孔径=33μm）,在相同的分离循环次数下,其分离效率约为94%左右。此外,制备的不锈钢网可以阻止不同类型的机油。经测量,处理后的600级不锈钢网上累积的发动机机油的最大高度约为17 cm,等效突破压力为1.451 k Pa;处理后的400级不锈钢网和600级不锈钢网的水通量（J）分别为3650 L*m-2*h-1和2864 L*m-2*h-1。