随着城市化和工业化进程的不断加快,含油废水的直接排放对水环境造成了极大的危害,最终危及到人类的健康与生活。因此,对含油废水的有效分离已经迫在眉睫。近年来,受大自然的启发,发现利用特殊浸润性膜层所制备的油水分离材料成为了解决这一问题的新思路。除了油水分离,超疏水膜层可以利用表面的空气膜有效地提高金属基体的耐腐蚀性能。因此特殊浸润性膜层不仅可用于油水分离,还可应用于自清洁防污和防腐蚀等领域,同时亲疏转换膜层的制备和研究可推进智能材料的发展。本论文以泡沫铜和黄铜网为基材,分别采用化学沉积、交流电沉积和化学喷镀法在铜及其合金表面制备了润湿性可控的特殊浸润性膜层,其制备方法逐步改进,从一步法到利用天然疏水材料（Cu₂S,Cu₂O）构造微/纳粗糙结构,更具环保价值。随后,进一步探索出相应的亲疏转换方式及其机理,工艺简便易行。同时,利用特殊浸润性膜层和分离装置逐步改善其油水分离性能。（1）采用化学沉积技术在泡沫铜上一步制得超疏水Cu₂S膜层,改变沉积参数研究其与膜层表面微观形貌和浸润性之间的关系,分析发现膜层均匀覆盖着由纳米颗粒组成的微米结节,化学组成为Cu₂S和十四酸铜,进而提出反应机理。利用热氧化和十四酸的修饰,实现泡沫铜表面浸润性的快速转变,以达到对其表面浸润性的控制,并推出亲疏转换机制。将超疏水膜层反复在泥水中浸泡提拉达20次之久,仍出淤泥而不染,具备良好的自清洁防污性能。表面刮擦实验显示,泡沫铜在砂纸上拖动600 mm仍具有超疏水性,表明超疏水泡沫铜具有一定的耐磨损性。此外超疏水膜层还具有优良的化学稳定性和耐候性。将超疏水泡沫铜自制成小船状即可进行油水分离性能测试,简便易行,循环利用5次之后油水分离效率仍在94%以上。（2）为了寻求无需低表面自由能试剂的修饰进行超疏水膜层的修饰,采用交流电沉积法在铜网上制备超疏水Cu₂S膜层,证明得出Cu₂S是一种类似Cu₂O的天然疏水材料。最佳沉积参数下网表面均匀覆盖着由纳米乳突状颗粒聚集而成的3D菜花状微米级粗糙结构,接触角高达158.9°,滚动角低至约1°。通过对温度和时间的调控,达到对膜层表面物质Cu₂S/Cu_2-xS的转化,进而实现浸润性的转变。对特殊浸润性膜层化学成分进行分析,探索出反应机理。利用特殊浸润性膜层和自制的重力型分离装置进行油水分离实验,发现超疏水及超亲水两种特殊浸润性膜层均具有良好的油水分离特性,膜层对多种有机物的油水分离效率均大于96%。同时,超疏水膜层还具备良好的耐磨损性能。（3）在上述研究基础上为拓展利用天然疏水材料制备超疏水膜层的发展,研究了一种采用化学喷镀工艺制备超疏水Cu₂O膜层的方法,该方法基体适用性较强。通过对特殊浸润性膜层温度的控制,使得膜层表面Cu₂O/CuO的相互转化,进而实现表面特殊浸润性的转变。对不同处理条件下的膜层进行成分分析,提出成膜机理和浸润性转换机制。在3.5 wt.%NaCl水溶液中的动电位极化曲线表明,超疏水膜层相对于黄铜基体腐蚀电位从-0.188 V提高到了-0.131 V,腐蚀电流密度也从1.07×10^-5 A/cm²减小到7.13×10^-7 A/cm²,降低近2个数量级,说明超疏水Cu₂O膜层显著提高了黄铜基体的耐腐蚀性能。两种处理条件下的特殊浸润性膜层均可以借助蠕动泵的作用,高效地对轻油和重油进行油水混合液的分离。这种简便、环保、低成本又高效的制备方法及亲疏转换方式,可以为大规模制备具有耐腐蚀性能的超疏水膜层和含油污水的分离问题提供有效的方法及思路并扩展到其它材料表面。