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近年来受“荷叶效应”的启发而发展起来的超疏水材料在航空航天、流体减阻、沙漠集水、金属防腐、防冰、防雾、微流体系统和生物医药相容性等方面得到了广泛的研究,其潜在的实用价值激发了学术界和商业界的广泛关注。然而,目前所报道的超疏水材料在相对温和条件下可以实现超疏水性能,但其在强酸、强碱、高浓度盐、高温、有机溶剂等复杂工况条件下就失去了超疏水性能,使得超疏水材料无法实现大规模的应用。为了现实超疏水材料在复杂环境中长期稳定的超疏水性能,本论文开展了以下研究工作:1、以新疆产煤为原料,利用H2SO4-HNO3混合酸较强的氧化断键能力,将原煤氧化得到氧化煤（OC）,使其可以溶解在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中,进而通过静电纺丝法制备出纤维无纺布前驱体。在纤维炭化处理过程中,以石油沥青为炭源,通过化学气相沉积法制备出具有核-壳结构的超疏水炭纤维,并探究了沥青用量对炭纤维形貌、结构和超疏水性能的影响。测试了炭纤维的油水分离、自清洁、耐高温和耐腐蚀的性能,实验结果表明所得炭纤维在多种腐蚀环境中浸渍超过120天后,其超疏水性能未发生明显变化。2、受荷叶“乳突”结构的启发,通过静电纺丝法制备出具有类“荷叶”结构的超疏水炭纤维。系统研究了炭纤维的微观形貌、疏水性能与纺丝液浓度之间的关系,当V8%:V4%=1:2时,所得炭纤维LSCF1:2的水接触角高达156.5°,并且具有优异的油/水分离性能,在重力驱动下炭纤维对二氯甲烷/水混合物的分离通量达到了3268 L/m2*h,经过30次的循环测试后,其分离效率仍然高于98.0%。此外,将所得炭纤维在强酸、强碱等苛刻环境中浸渍一周后,炭纤维仍然具有良好的疏水性,表明炭纤维在腐蚀环境中具有较好的稳定性。3、利用Zn（NO3）2改性的纺丝液,一步电纺制备出的柔性超疏水炭纤维。在纺丝液中加入不同质量的Zn（NO3）2,随着Zn（NO3）2添加量的增加,炭纤维的疏水性能呈现出先增大后降低的趋势,样品FSCF-0.4的水接触角达到了152.5°。研究了添加Zn（ON3）2对所得炭纤维疏水性能的影响:一方面由于金属离子的加入,导致纺丝液导电性的增加,在电纺过程中液滴受到的电场力也随之增加,引起纤维直径的增大,进而提高了纤维的粗糙度。另一方面,经高温炭化后炭纤维表面几乎不含有任何活性官能团,降低了炭纤维的表面能,这有利于提高炭纤维的超疏水性能。测试了炭纤维的油/水分离性能和环境稳定性,将炭纤维随意弯折,并在160℃下加热超过24 h,炭纤维的超疏水性能基本保持不变。本论文通过静电纺丝法成功制备出无需修饰任何低表面能物质的超疏水材料,所制备的超疏水炭纤维可在强酸、强碱、饱和盐溶液、有机溶剂、高温等多种严苛条件下长时间保持超疏水性能,未来有望应用于各种复杂环境中。