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海上石油泄漏和工业含油废水严重威胁着水生环境和人类的健康,因此对含油废水的治理已成为一个广泛关注的热点。传统的油水分离方法主要包括重力分离法、吸附分离法、化学沉淀分离法、气浮分离法、化学氧化分离法、生物降解分离法和膜分离法等。针对于油水乳液的分离问题,膜分离技术由于具有优异的分离效果、不会造成二次污染、操作简单、具有较低的能量需求和孔径可控等优点而被广泛应用。近年来,随着界面科学和仿生学的发展,具有特殊润湿性表面的滤膜为油水乳液的分离提供了更加快捷、高效的方法。综上所述,本文将膜分离技术与仿生水下超疏油表面相结合,以聚偏二氟乙烯（PVDF）为基膜材料,通过共混改性和表面改性制备具有优良性能的超亲水-水下超疏油PVDF/GO/A-MWCNTs仿生复合膜,并将其应用于油水乳液分离。详细内容及结果如下:（1）以PVDF为基体材料,将氧化石墨烯（GO）和3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）改性后的多壁碳纳米管（MWCNTs）与之掺杂,成功制备了粗糙多孔的PVDF/GO/A-MWCNTs共混膜。考察了A-MWCNTs的含量对共混膜表面结构和表面粗糙度的影响,确定了最佳实验条件。表征了共混膜表面的润湿性,其在空气中的水接触角为71o,水下油接触角为136o。通过乳液分离实验,PVDF/GO/A-MWCNTs共混膜分离甲苯/水乳液的通量达到了1863 L·m-2·h-1·bar-1,分离效率达到了87.23%。（2）以PVDF/GO/A-MWCNTs共混膜为基膜,利用多巴胺的生物粘附性将亲水高分子聚乙烯吡咯烷酮（PVP）粘附在共混膜表面,进行表面改性,成功制备了PVDF/GO/A-MWCNTs@PVP仿生复合膜。研究PVP的含量对PVDF/GO/A-MWCNTs@PVP仿生复合膜的乳液通量及分离效率的影响,选出最佳的实验条件。PVDF/GO/A-MWCNTs@PVP仿生复合膜显示出了超亲水-水下超疏油的优良性质（水下油接触角为153o）,且膜表面对油的粘附性大大降低。研究表明,经过PVP改性后,乳液通量高达8962 L·m-2·h-1·bar-1,分离效率也从87.23%提高到了99.27%。经过8次循环分离实验,PVDF/GO/A-MWCNTs@PVP仿生复合膜的通量恢复率最后稳定在70%左右。实验证明,PVDF/GO/A-MWCNTs@PVP仿生复合膜具有优异的油水乳液分离效率和良好的循环再生性能。（3）以PVDF/GO/A-MWCNTs共混膜为基膜,先采用多巴胺在共混膜表面自聚合得到次级平台,再通过溶胶凝胶法将壳聚糖修饰在膜表面,成功制备了PVDF/GO/A-MWCNTs@壳聚糖仿生复合膜。研究壳聚糖含量对复合膜表面的润湿性的影响,确定最佳实验条件。表征了仿生复合膜表面的结构形貌,分析了仿生复合膜的化学组成,通过接触角证明PVDF/GO/A-MWCNTs@壳聚糖仿生复合膜具备超亲水-水下超疏油的优良性质,水下油接触角最高可达163o,且具有一定的抗盐性。通过分离实验,证明该膜分离甲苯/水乳液的通量高达8465L·m-2·h-1·bar-1,以及具有99.59%的分离效率。在经过15次循环分离实验,通量恢复率稳定在87%,且仍具备水下超疏油的能力,PVDF/GO/A-MWCNTs@壳聚糖仿生复合膜显示出了杰出的油水乳液分离效率、优异的抗污性和优越的循环再生性能,体现出在实际油水分离中应用的可行性。