海上石油泄漏事故和含油污水的随意排放都会对宝贵的淡水资源造成破坏,威胁人类的生存和发展,设计开发高效稳定、环保、成本低廉的油水分离材料已成为当前的研究热点。现有的油水分离材料及其制备工艺仍存在诸多不足,例如分离效率低、使用寿命短、成本高昂、工艺复杂、制备过程会造成污染等,成为了油水分离技术工程应用的瓶颈。对此,本文以廉价、常见的棉布和三聚氰胺泡沫为原料,发明了简单、环保、高效的高温碳化-两步表面改性制备工艺,成功制备出具有高效油水分离能力、良好重复使用稳定性和长循环寿命的超疏水-超亲油碳基复合材料,并系统研究了材料的油水分离性能,探讨了材料的智能可切换浸润性机理。主要工作如下:（1）以棉布或三聚氰胺泡沫为原材料,通过高温碳化获得碳材料,然后利用超声法将SnO2纳米颗粒均匀沉积于碳基体构建单元的表面上;最后采用正十八硫醇对两种SnO2@C复合材料进行表面改性。性能测试表明,产物表现出超疏水-超亲油特性,水接触角均为151.3°;且具备良好的柔性、抗酸腐蚀性和结构稳定性（持续超声作用后表面不会脱落）;该材料的油水分离效率高达97.5%。（2）同样以高温碳化后的碳纤维、泡沫碳为基体,采用溶胶凝胶法在碳基体构建单元的表面形成一层均匀、完整的多孔SnO2包覆层,最后经正十八硫醇表面改性得到超疏水-超亲油SnO2@C复合材料。测试结果表明,该材料的水接触角分别达到154.2°和153.9°,分离效率高达97.4%。与超声法制备的SnO2@C相比,该材料的循环稳定性得到显著提升,在150次以上循环分离后仍保持97%以上的分离效率。利用重力驱动,该材料可以过滤的方式进行简易的油水分离,也可以与泵连接实现连续油水分离。特别是,该复合材料具有独特的紫外光响应特性。当复合材料在紫外光下照射达3 h以上,材料由超疏水-超亲油转变为超亲水-超亲油状态,之后将其放置在黑暗环境中超疏水性能会重新恢复。因此,通过紫外光调控,能够实现材料超疏水-超亲水之间的可逆转换。该研究为可控功能油水分离材料的设计提供了一种新的思路。（3）在以上研究的基础上,我们探索用聚多巴胺替换SnO2进行碳基体表面改性,即依次采用聚多巴胺、正十八硫醇表面改性工艺,制备出超疏水-超亲油聚多巴胺@碳纤维布材料。该复合材料的水接触角高达158.8°,油水分离效率高达99.1%。而且,该材料具备良好的耐酸、耐碱腐蚀性,以及优异的循环稳定性。特别是,聚多巴胺表面修饰可广泛适用于不同的基体材料,对高性能、耐酸碱油水分离材料的制备及工程应用具有重要指导意义。