随着传统工业的不断发展,原油泄漏及含油工业废水的大量排放已成为环境保护急需解决的难题。传统的油水分离方法主要有离心法、重力法、吸附法、浮选法、生物氧化法和化学法等。但上述方法所用油水分离材料的界面浸润性能不明显,在除油的同时也除去大量水分,分离效率较低且影响材料的使用效果。从本质上说,油水分离是界面科学问题,如何利用材料的浸润性能对油和水的不同作用来实现油水分离成为了一个重要的研究方向。本论文采用坡缕石、二氧化硅、氧化锌等为主体材料,利用简单易行的方法制备了几种具有特殊润湿性的表面用于油水分离。主要研究内容和结论如下:1.通过简单的液相反应将低表面能物质十八烷基三氯硅烷接枝在亲水的坡缕石颗粒表面,得到了疏水的坡缕石颗粒。接着在不锈钢网膜基底上喷涂该疏水坡缕石和一定量水性聚氨酯的悬浮物得到了超疏水坡缕石网膜。该网膜可成功分离一系列混合物,分离效率高达97%以上。与St(?)ber法类似,一步超声反应制备了双面都具有超疏水/超亲油性质的织布。该织布能够快速清除水中油污油水分离效率高达98%以上。另外,该织布在酸、碱、盐、热水以及砂纸摩擦等严苛条件下,仍能保持稳定的超疏水性能。将该超疏水棉布做成三维的布包,将吸附性能高的海绵等双亲性物质填充其中,超疏水棉布作为只允许油选择型透过的滤膜而海绵等高吸附性能的填充物主要起到吸附储存透过棉布油类的作用,大大提高了整个体系对油类的吸附比率。引入负压系统后,整个体系能够高速、连续且高效的从油水混合物中吸附并去除油。2.将亲水坡缕石粉末和水性聚氨酯分散在丙酮中,在铜网上喷涂该悬浊液得到超亲水坡缕石网膜。利用其水下超疏水的性质进行油水分离,其对煤油与水混合物的分离效率高达99.6%以上并且超过50次循环分离其微观结构几乎没有变化。另外,该滤膜表现出优异的耐酸、碱、盐、抗溶剂和热稳定性,可分离酸、碱、盐和热水与油的混合物极大地扩展了分离膜的应用范围。3.通过在不锈钢丝网表面喷涂疏水氧化锌,制备出了光响应的按需油水分离网膜。分别对表面进行热处理和紫外光照,表面的浸润性可以在超疏水和水下超疏油之间转换。这种“除油型”和“除水型”之间可逆转换的材料,可对油水混合物实现按需高效分离。