水和油等液体物质的吸附和粘附,会降低材料的使用效率和服役寿命,也会引起表面污染,产生健康和安全隐患,频繁更换或清洗则会增加工作任务和使用成本。针对这类问题,涂层技术是目前最简便、经济的防护手段之一,其中超疏液涂层（对水或油等液体静态接触角大于150°,且滚动角小于10°）是相关领域国内外研究的热点话题。由于液滴在超疏液涂层表面能轻易滚落,不易吸附也不易粘附,被防护材料得以长效、高效地保持原有的功能特征,达到降本、增效的目的。本论文针对活性炭吸水吸潮和油烟机部件沾油两个具体应用问题,设计并制备出具有特定防护性能的超疏液涂层。将功能化纳米颗粒包覆于活性炭表面,研究活性炭超疏水涂层的防水防潮特性、水汽冷凝和水滴撞击回弹特性,揭示了涂层长效稳定机理,并系统分析了不同条件下的选择性吸附行为;同时研发了面向油烟机应用的超双疏涂层,分析了涂层在有机物浸泡下的化学稳定性,揭示了致密改性结构主导的长效防护机制,并通过无机粘结剂的引入促进涂层组分的偏聚分相,强化了结构的物理稳定性,基于纳米力学性能系统分析了表面的机械耐磨性和环境耐久性,并揭示了涂层体系中颗粒胶囊维持超双疏特性的自修复机制。实现了超疏液防护涂层的多维度应用,具有广阔的发展前景,主要结果分为以下几个方面:（1）采用旋转蒸发工艺将含氟超疏水纳米颗粒包覆于活性炭多孔吸附材料上,成功构建出具有典型多层级结构的超疏水表面,改性后活性炭在高湿度环境下400 min吸湿增重为13.3%,防潮效果较原始活性炭提升73.4%,且具有良好的透气性能。在乙醇/水混合蒸汽、亚甲基蓝溶液以及食用油微乳液的吸附试验中,超疏水活性炭展现出对不同有机物优异的吸附性能,同时,吸附的乙醇能在干燥环境中发生自解吸,有机物经过高温热处理发生脱附。经验证,改性活性炭的表面结构具有较高的纵宽比（H/S）,利于从顶部和侧面产生凝聚液滴,呈现稳定的Cassie-Baxter状态,并产生足够的空气穴压力以抵抗水分子进入。经计算,液滴在表面发生弹跳的临界直径为51.94μm,而统计得出尺寸大于50μm的冷凝液滴分布率小于4.5%,因此,形核液滴具有足够的动能发生弹跳,进而防止表面被水分润湿。（2）基于表面基团接枝量和密度泛函理论计算的综合分析,丙基硅烷改性的二氧化硅颗粒官能团接枝率为2.674 mmol·g-1,水分子在其表面的总吸附能为0.251e V·mmol·g-1,验证了在所有方案中,丙基嫁接的纳米颗粒对水分子具有最弱的吸引力。同时,改性颗粒对甲苯和水分子总吸附能的比值最高,因此在水汽环境下能优先吸附有机物,进而确定纳米颗粒改性的最优方案,成功制备出无氟超疏水纳米颗粒溶液。优化包覆活性炭的制备工艺,对活性炭表面进行预粗糙化后,再将无氟超疏水功能颗粒负载于预处理的活性炭表面。获得的超疏水活性炭在180天高湿度条件下展现出良好的防潮稳定性,以及60天的泡水稳定性,并保留了对不同有机溶剂较高的吸附容量。此外,在高湿度环境中,改性活性炭对挥发性有机化合物（VOCs）具有显著的选择吸附效果,对有机溶液化学需氧量（COD）具有高效的去除性能,且实验后的活性炭通过真空干燥即可发生再生,恢复相关的吸附性能指标。（3）基于高氟化接枝和交联程度的二氧化硅纳米颗粒改性工艺,成功研发出面向油烟机应用的耐油泡防护涂层。获得的超双疏表面具有致密的纳米孔隙结构,经过数学统计可知,纳米孔隙的平均间距为111±10 nm,根据理论模型计算出的穿刺压力为0.26MPa。而有机物对表面的润湿压力由动态冲击压力、浸泡静态压力和油锤压力三者构成,分别为0.46 k Pa、0.46 k Pa和0.24 MPa,穿刺压力总是大于润湿压力的总和,使得液滴在涂层表面能够保持稳定的Cassie-Baxter状态。因此,耐油泡超双疏涂层在油滴撞击和长时间浸泡的过程中,会产生足够大的穿刺压抵抗有机物渗透,较其他类型功能涂层的稳定性有显著提升。浸泡在人工混合的有机溶剂中,超双疏涂层能在200天时间内保持表面干净、无液滴残留,且表面未发生任何脱落,附着力良好,并兼顾一定的机械稳定性。（4）基于团聚体偏聚分相的设计理念,将改性二氧化硅粉末团聚物分散在无机粘结剂溶液中,通过表面张力差的驱动,使得颗粒在涂层成膜过程中发生再团聚,在内部形成丰富的颗粒微胶囊结构。磨损过程中,颗粒胶囊会释放出大量的功能纳米颗粒至表面,以维持对有机物优异的排斥性能。同时,无机粘结剂通过化学键合的方式,增强了涂层各组分间内聚力以及涂层与基底之间的结合力,进而成功研发出具有自修复特性的耐磨超双疏涂层。由试验结果可知,涂层经过500次250 g负载的磨耗仪磨损,油滴依然能在表面轻易滚落不带任何粘附。根据数拟合计算,超双疏涂层的弹性模型是颗粒胶囊平均直径(9(9的三次函数,证明了粘结剂与纳米颗粒的质量比越高,越利于形成大尺寸的团聚体胶囊,进而涂层的弹性模量更高,能产生足够大的回弹强度防止结构被破坏,因此涂层具有良好的纳米力学性能和机械稳定性。