特殊润湿性表面在自清洁和油水分离领域受到了越来越多的关注和研究。除了水和固体污染物以外,对于油污类污染物的自清洁性能也是一个重要的方面,超亲水-水下超疏油表面的自清洁性能只能通过提前润湿或者在水下使用实现,而在空气中被油污污染后的自清洁性能等有助于我们提高对自清洁过程的理解;传统的吸油材料的后处理过程很难实现材料的完全再生,容易造成二次污染,通过一种简单易行的方法制备能够实现吸油-脱油过程的可再生的吸油材料具有巨大的现实和经济意义;超双疏表面是最理想的自清洁材料,但其对结构和成分的要求很高,如何用一种简单的方法制备超双疏材料是一个亟待解决的问题。基于这三个出发点,作者制备了三种不同的特殊润湿性表面,测试并深入分析了其独特的自清洁和油水分离性能,本文完成的主要工作如下:用多种不同种类的单体,通过简单的一步光引发自由基聚合法制备了多种包含不同成分（包括离子型涂层、非离子型亲水涂层以及非离子型疏水涂层）和结构（光滑和粗糙）表面,主要研究了当表面在空气中干燥状态下被油污染后再放入水中时的自清洁脱油性能差异和原因,并研究了其独特的自清洁脱油过程和机理,结果表明涂层的润湿性是影响其自清洁脱油性能的最主要因素。离子型涂层表面的脱油效果相对最好且以阴离子涂层为最佳。基团和水分子产生强烈的相互作用形成的水膜会导致油分子会从四周开始向中心逐渐脱附,随后变形成液滴并最终脱离。但粗糙表面的形貌会形成机械屏障而使油分子困于其中难以运动。该表面同时具有优异的防雾、油水分离性能和稳定性。通过一步浸渍法将羧基和烷基以一定比例修饰后的纳米SiO2粒子自组装在砂纸基底上制备了 pH响应性粗糙表面,研究了其pH响应性的形成原理和影响因素,并探究了其在不同状态下的自清洁性能和影响因素进行理论分析,结果表明合适的成分是获得最佳响应性的关键,通过质子化/去质子化过程,表面在羧基比例XCOOH=0.4时能够实现酸性环境下超疏水超亲油到碱性环境下超亲水水下超疏油之间的转变。超亲水状态下的表面可以实现自清洁脱油效果,但与光滑表面不同,其呈现出一个分段“拔丝”式的过程,表现为收缩-变形-上浮-断裂的脱油形式,其原因可能是油滴能在表面形成暂时的固-气-油三相界面,而脱附过程中表面微结构对油分子具有物理限制作用,因此脱油效果受到表面结构和粗糙度的影响。该方法亦可以实现在两种润湿性状态下的选择性油水分离性能。通过同样的浸渍法将pH响应性的SiO2粒子沉积到3D吸附材料上制备了pH响应性的三聚氰胺海绵,分析了其化学成分以及表面结构,重点研究了海绵对于不同pH值的水滴以及不同pH溶液中的油滴的不同润湿性及其形成原因,并实现了海绵在酸性溶液中吸油而后在碱性溶液中将油释放的大体量油水分离过程以及海绵的后处理,结果表明纳米颗粒沉积在海绵骨架表面可以形成一种紧密堆积排列的结构,同时提高材料的表面粗糙度。海绵的吸油量受到其不同表面润湿性的影响。pH响应性的海绵在酸性以及中性溶液中呈现出超疏水超亲油状态,可以实现对水中的油相的吸附,而在碱性溶液中会逐渐转变为超亲水-水下超疏油状态,可以在缓慢将油释放,实现材料的再生。该过程受到海绵的体积大小的影响,体积越小则脱油速率越快。在真空泵的帮助下,通过一个简易的自制装置可以实现大体量的连续油水分离过程及再生过程。通过硅藻土微粒和St（?）ber法制备的纳米SiO2颗粒相结合形成微纳米复合颗粒,再通过氟硅烷修饰得到了超双疏颗粒,最后通过简单的沉积法制备了超双疏表面,同样从成分和结构的角度分析其超双疏性能,并在此基础上实现了对多种污染物的自清洁性能。与此同时,超双疏颗粒还表现出一些独特的物理现象。结果表明颗粒之间的巨大空隙能够保存大量的空气,这个气垫层的存在是导致其超双疏性的最主要原因。超双疏表面的稳定性很好,能在各种不同的环境下保持其超双疏性能。超双疏表面由于对液滴的抗润湿性以及极小的粘附力,对水、油和固体污染物都能表现出优异的自清洁性能。超双疏颗粒本身可以观察到很多独特的物理现象,如镜面反射现象、液体弹球现象以及纳米粒子垫现象。