多个技术难题阻碍着油水分离产品的工业应用,例如:用于构建疏水涂层的化合物价格昂贵,疏水涂层与基底之间的弱作用力导致的疏水涂层掉落,更重要的是对乳液的分离能力差。近年来,对于乳液的高效处理已经成为国内外评价油水分离产品的一项重要指标。石油沥青价格低廉,并且其本身显示疏水性,是构建疏水涂层的有利候选者。因此,本文提出了了多步化学反应的策略,将石油沥青的沥青质（Asphaltene,APT）化学接枝到三聚氰胺海绵（Melamine sponge,MS）,制备了耐用的强疏水海绵（MS-EPAPT）,并对其油水混合物以及乳液的分离性能进行了考察。首先,针对石油沥青的化学惰性,开发了基于狄尔斯-阿尔德反应的两步法功能化沥青策略。我们对沥青进行酸酐化,引入大量可反应的酸酐基团,然后利用聚乙烯亚胺（Polyethyleneimine,PEI）进行开环接枝。经FT-IR、水接触角和Zeta电位表征确认,成功实现两种沥青（QL和TH）的氨基功能化。其中,PEI以41%的接枝率接枝到TH。结合软化点、微观结构、热重和四组分分析结果,证明PEI在活化沥青中形成交联结构。然后,使用硅烷偶联剂作为分子桥连接氨基化APT和MS,制备了一个强疏水吸油海绵材料（MS-EP-APT）。经水接触角、红外光谱和润湿性表征确认,该海绵得到了成功制备。MS-EP-APT表现出优秀的化学稳定性、防污性能和机械耐久性。经过10次挤压回收,仍能保持其高吸收能力（91%）,表明其良好的可回收性。MS-EP-APT显示出快速的吸附速率以及高吸附容量（74～187 g/g）,已经超过大多数目前基于MS开发的产品。此外,MS-EP-APT对油水混合物具有优异的分离效率（＞96%）,优于多种合成聚合物和天然聚合物基材料的分离效率。最后,评价了MS-EP-APT处理多种乳液的能力。对于无表面活性剂稳定的水包油（Oil-in-water,O/W）乳液以及表面活性剂稳定的油包水（Oil-in-water,W/O）乳液,处理后透明度均提高到80%以上。然而,对于亲油性材料,分离表面活性剂稳定的O/W乳液是最具有挑战的难题。在海绵特殊润湿性和引入阳离子型PEI的双重作用下,MSEP-APT可以有效处理阴离子表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠）稳定的乳液,处理后的乳液透明度高达97%。在此基础上,提出了破乳的分子机理。因此,利用来源于原油中成本低廉且疏水的沥青质制备疏水材料,不仅对于油水分离,而且包括破乳都具有良好的应用潜力。