石油不仅是当今世界经济发展最为依赖的能源物质,而且还是很多化学产品的生产原料,在人们日常生活的方方面面都起着非常重要的作用。然而石油的大量开采和使用也带来了许多严重的问题,石油泄漏事故发生频率越来越高,污染状况越来越严重,使得石油资源在浪费的同时,也造成了水环境的严重污染甚至生态环境的破坏,成为了水体污染的主要类型之一。因此,油类污染的控制和处理显得非常迫切和重要。相比于原位燃烧、化学分散、催化降解、生物降解等处理方法,用吸油材料对油类污染物进行吸收具有高效快速、成本低、无二次污染等优点,是一种具有很大发展潜力的处理方法。本文以天然牛角瓜纤维(CGF)为基质,利用聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乳酸(PLA)等具有良好力学性能和疏水性能的聚合物材料辅助CGF成型。通过简单的溶剂置换法制备了三种具有三明治结构的吸油材料——PES-s-CGF、PVDF-s-CGF、PLA-s-CGF;经过进一步改进,利用冷冻-溶剂置换法制备了一种泡沫状吸油材料—聚乳酸-牛角瓜纤维泡沫(PCF)。随后,设计了相关实验对材料的吸油能力、结构特征、疏水性能、油水选择吸收性能、可重复利用性能等进行了分析。本文的研究包含了以下四个部分内容:(1)以简单的溶剂置换法,利用PES辅助CGF成型制备了吸油材料PES-s-CGF。在形貌表征基础上,测定了材料的吸油性能、疏水性能、油水选择吸收性能、材料的可重复利用性能,并进行了相关的数据分析。结果显示,制备的PES-s-CGF呈典型的三明治结构,力学性能与CGF相比得到了很大程度的提高;对油类物质有较好的吸收能力,其吸油能力在4.26~9.24 g/g范围内;能够实现快速吸油,可在30 s时间内达到吸收平衡;水接触角为117.5°,具有良好的疏水性能,并能够选择性地吸收水面和水下的油类物质;10次循环实验之后,PES-s-CGF仍保持较高的再吸收率,是一种可重复利用的吸油材料。(2)以简单的溶剂置换法,利用PVDF辅助CGF成型制备了吸油材料PVDF-s-CGF,并设计实验探讨了材料的成型效果、吸油性能、疏水性能以及可重复利用性能。结果显示,当PVDF与CGF的质量比为3:2时,PVDF-s-CGF材料具有良好的力学性能,同时也表现出出色的吸油能力。与PES辅助成型的PES-s-CGF相比,PVDF-s-CGF的吸油能力有所提高,最大吸油量可达18.81 g/g;同时,PVDF-s-CGF也具有良好的疏水性能和油水选择吸收能力,可以在正己烷/水和二氯甲烷/水混合物中选择性地吸收油类物质而不吸收水分;在10次重复吸油后,PVDF-s-CGF的再吸收率仍然可高达84.11%,具有优异的可重复利用性能。(3)实验设计利用了一种可生物降解的聚合物材料PLA辅助CGF成型,通过简单的溶剂置换法,成功制备了PLA-s-CGF材料,并对其结构特征、疏水特性、吸油性能、可重复利用等性能进行了测定和讨论。结果显示,与PES-s-CGF和PVDF-s-CGF相比,PLA-s-CGF是一种更高效的吸油材料,吸油能力可高达29.69 g/g;同时,PLA-s-CGF也具有出色的疏水亲油表面、油水选择吸收能力和可重复利用能力;此外,相比于PES和PVDF,PLA是一种可生物降解的聚合物,所以PLA-s-CGF还是一种可持续的吸油材料。(4)利用可生物降解的聚合物材料PLA辅助CGF成型,制备过程中更换了溶解PLA的溶剂,改进了材料的成型方法,成功制备出一种可生物降解的泡沫状吸油材料PCF。改进的方法中加入了冷冻过程,改进方法后,制备的泡沫材料具有更大的孔隙度,同时,材料也展现良好的力学性能,能被压缩至原体积的30%而不会发生断裂;与三明治结构的PES-s-CGF、PVDF-s-CGF和PLA-s-CGF相比,泡沫状PCF的吸油能力大幅度提高,其吸油能力可高达48.29 g/g,甚至超过了原始的牛角瓜纤维;PCF还具有密度小、耐高温、疏水性能好、油水选择吸收性能好的优点,适合于含油废水处理的实际应用;此外,PCF在10次循环以后,对煤油的再吸收率仍达88.06%,也显示出良好的可重复利用性能。