工业废水和生活污水的大量排放、原油泄漏的频繁发生,威胁着人类健康和生态环境,因此油水分离技术成为研究者的关注热点。其中膜分离技术因其分离效率高、简单易行等优点而备受瞩目。而在薄膜中引入杂化微球,不仅可以增加薄膜表面的粗糙度、提高其亲疏水性,还能赋予薄膜一些新的特性。因此本论文致力于杂化微球复合油水分离薄膜的研究,主要研究内容如下:1.通过Pickering乳液法制备了具有核壳结构的聚苯乙烯（PS）-Laponite有机无机杂化微球,并通过流延法得到了表面具有微纳多级结构的PS-Laponite杂化微球/聚乙烯醇（PVA）油水分离膜。适量PS/Laponite杂化微球的引入不仅能够提高薄膜表面的粗糙度,使得薄膜具备水下超疏油的性质,水下油接触角达到150°以上;还能明显提升薄膜的水通性能,使得薄膜在常压下的水通量达到885 Lm^-2h^-1,而且薄膜对简单油水混合物的分离效率达到99.8%以上。PS-Laponite杂化微球/PVA复合薄膜具有良好的机械性能,断裂拉伸强度为74.2MPa。2.在常温常压下,通过同步醋酸纤维素（CA）溶液的水蒸气诱导相分离法以及钛酸丁酯和3-氨丙基三甲氧基硅烷的水解缩合反应,成功制备了SiO₂-TiO₂杂化微球/CA复合气凝胶薄膜。其中,SiO₂和TiO₂微球的生成在薄膜表面形成微纳多级结构,从而增加了薄膜表面粗糙度;此外还在薄膜中起到交联作用,使得薄膜具有一定的机械强度和热稳定性,为薄膜的油水分离提供了有利条件。3.通过相分离法制备出的SiO₂-TiO₂杂化微球/CA复合气凝胶薄膜具有疏水亲油性,其接触角最高可达到138.5°。该气凝胶薄膜具有分离表面活性剂稳定的纳米尺寸的油包水乳液的能力,在常温常压下表现出高达667Lm^-2h^-1的通量和99.96%以上的分离效率。气凝胶薄膜本身优异的稳定性,使其能够在多次循环使用后,分离通量仅有略微下降,且分离效率仍高达99.99%以上。此外,在紫外光照射下,气凝胶薄膜表现出较好的抗污性能。