随着人民对物质需求的不断增加和工业技术的不断发展,工业污水和生活废水的排放量也在逐年增长,这些排放的废水往往是水和油的混合物,其中含油组分很多是具有高毒性的,如若处理不当对于水体和环境都会产生极大的危害。另外,海上原油泄漏事故不断发生,对海洋生态环境和海洋生物的生命都造成了极大威胁。面对日益严重的油污染危机,油水分离材料近年来受到人们的密切关注并得到了十足的发展。科学家们从材料表面的化学组分和物理结构上入手,改变材料表面对水或油的润湿性,从而显著改善了油水分离材料的分离表现。其中最典型的研究就是赋予油水分离材料超润湿性。基于这一研究背景,本论文致力于以廉价的环境友好的生物质材料为原料制备具有特殊浸润性的生物质油水分离材料,探究这些材料在油水分离过程中的表现并分析其中的基本科学问题,进而综合评估这些材料的应用价值。实验主要围绕浸润性、油水分离特性及应用广度三个方面展开,具体研究内容如下:（1）超亲水/水下超疏油和超疏水/超亲油零维生物质材料的制备。我们以废弃玉米秸秆为原料,通过高温热解、浸泡、水热合成等工艺制备了超亲水/水下超疏油玉米秸秆碳粉和超疏水/超亲油磁性玉米秸秆碳粉。超亲水碳粉可被制成夹层膜用于水包油型乳液的分离,分离效率高（滤液油组分小于40 ppm）,通量低(小于250 L m^-2 h^-1);而超疏水磁性碳粉则可通过三种途径加以利用:被制成夹层膜用于油包水型乳液的分离,分离效率高（滤液油纯度高于99.97%）,通量低(小于250 L m^-2 h^-1),在15次的反复使用过程中均保持优异的分离效率;单独用于分离简单的油水混合物,吸油量高(9.5¹6.7 g g^-1),可对外界磁场产生响应,可通过蒸馏和直接燃烧的方式进行回收且回收后的碳粉依然保持优异的吸油性能;在磁力搅拌作用下,可快速分离无乳化剂的水包油型乳液。（2）超亲水/水下超疏油和疏水/油下高疏水二维生物质材料的制备。我们以滤纸和尼龙为原料,通过浸泡、相转化等工艺将尼龙和滤纸进行复合制膜,得到超亲水/水下超疏油尼龙/滤纸复合膜和疏水/油下高疏水尼龙/滤纸复合膜。通过油水分离测试发现两种膜可分别用于各种水包油型乳液和各种油包水型乳液的分离,分离效率高（对于水包油乳液,其滤液油组分小于60 ppm;对于油包水乳液,滤液油纯度高于99.96%）,通量低(均小于400 L m^-2 h^-1),分离表现长期稳定。（3）超疏水/超亲油三维生物质材料的制备。我们以棉花纤维为原料,通过高温热解、浸泡等工艺制备了超疏水/超亲油磁性炭化棉花。超疏水/超亲油磁性炭化棉花具有良好的机械强度和较弱的磁性（饱和磁化强度为6.4 emu/g）,可在磁场作用下吸附水体表面随机分布的浮油,并且对有机溶剂和油质均有较高的吸油量(27.2⁴6.2 g g^-1)。