近年来,具有特殊润湿性的油水分离材料成为环境生态、生物医学、微流控技术等研究领域的热点功能材料之一。传统油水分离的方式由于适用性差、分离效率不高等缺点已经无法满足油水分离实际应用场景的需求。相对于传统方法,激光熔覆和静电喷涂由于操作简便,能够一步沉积所需的超润湿涂层而备受相关研究者的重视。本文通过激光熔覆将铝箔熔覆到柔性铜网表面以制备具有表面超亲水及水下超疏油的分离网。通过瞬态热分析方法对熔覆过程进行数值模拟,研究了不同参数对激光熔覆效果的影响。结合数值模拟的结果分析不同的激光参数对制备的柔性油水分离网性能的影响。在熔覆基底的另一面,通过静电喷涂沉积超疏水的氟化石墨烯涂层,从而制备两面具有不同润湿性能的Janus分离膜。基于铜网柔性特点,将其卷曲成管道形式进行管式分离网的分离测试。通过计算流体力学法模拟管道内部不同应用场景的流体行为。对比Janus膜和原始膜的管道分离测试和仿真结果,研究疏水外壁对微管内部流体的影响情况。具体分为以下几部分:（1）利用激光熔覆在铜网表面一步沉积制备超亲水和超疏油的油水分离膜。通过观察不同参数制备的分离网的样貌发现随着扫描路径间距的减小,表面纳米颗粒尺寸变小,分布更加均匀,使得表面粗糙度减小。随着激光功率的增大,表面纳米颗粒的分布没有明显变化。利用ANSYS的瞬态热分析模块研究不同的参数对熔覆过程的温度场影响。仿真结果进一步验证了扫描路径间减小不仅引起整体的温度增大,同时使得高温区域出现高温中心的上移,导致表面纳米颗粒分布得更加均匀。通过润湿性能测试发现随着扫描路径间距的减小,表面的超疏油性能得到提升。同样的扫描路径间距的减小有利于分离性能的提高,而激光功率的增大对分离性能的影响不明显。最后通过耐腐蚀、耐摩擦测试验证制备的分离网经较长时间的腐蚀和摩擦都能保持稳定的润湿性,表明制备的分离网能较好地适用于实际严苛环境下的油水分离。（2）基于超亲水的熔覆基底,在另一面通过静电喷涂沉积超疏水的氟化石墨烯涂层从而制备具有不同润湿性能的Janus膜。通过调控施加电压、喷涂速度、喷涂浓度等优化沉积的氟化石墨烯涂层的质量。为了进一步研究喷涂浓度和熔覆基底复合涂层质量的影响,研究了喷涂不同浓度的氟化石墨烯悬浊液和不同扫描路径间距熔覆基底对静电喷涂的共同影响。通过润湿性能测试进一步研究熔覆基底对沉积的氟化石墨烯涂层的作用情况。基于Janus膜的界面性能提出除油和除水式不同的分离应用及液滴定向运输的应用。对制备的Janus膜进行分离性能测试,研究氟化石墨烯涂层对亲水氧化铝涂层的油承压性能、水通量、分离效率等油水分离性能的影响。（3）针对油水分离的管式运输需求,对柔性分离膜卷曲成型的管道进行油水分离测试和流体行为仿真研究,利用计算流体力学法分析不同应用场景的流体行为。管式分离网的分离测试表明不同的注射流量下管式分离网都能保持稳定的分离效率。扫描路径间距的减小有利于管式分离网的分离效率的提高,激光功率的增大对管式分离网的分离效率的影响不明显。为了探究不同的管径导致管式内部流体行为出现较大的差距的原因,通过计算流体力学法对水平管式流动、水平面流动和竖直自由流动三种不同的流体行为进行数值模拟。结果表明,水平管式流动行为主要受表面粗糙度的影响,平面流动分别受表面粗糙度和入口速度的影响,竖直自由流动主要受壁面润湿情况和粗糙度的影响。通过对比Janus微管分离测试结果和原始微管分离测试结果,研究外壁面氟化石墨烯涂层对管道内壁面氧化铝涂层的油水分离的促进作用。通过对Janus微管流体进行数值模拟,进一步验证不同疏水性能的外壁面对微管内部流体的不同的促进作用。