随着经济的快速发展,人类对资源的需求量越来越大,伴随而来的环境污染问题日益严峻。各类溢油事故的频繁发生给水体和生态系统带来了巨大的破坏。在保护生态环境方面,性能优异的油水分离膜和吸油材料的制备及应用具有很高的社会意义和实际应用价值。优异的吸油材料应具有超疏水/超亲油的特性且有较高的吸油、储油能力。目前油水分离膜和吸油材料的可循环利用性、分离选择性和吸油量均不理想,限制了其在水处理领域中的广泛应用。为了解决上述问题,本论文分别以聚丙烯腈(PAN)和商用三聚氰胺海绵(MS)为基体材料,通过共混、接枝等方法对基体材料进行改性,制备了共价有机框架(COF-DhaTab)/PAN基油水分离膜和改性共价有机框架(COF-DTF)接枝MS(COF-DTF@MS),该方法显著提高了PAN膜的油水分离性能和MS的吸油、拒水能力。本论文主要进行了以下两方面研究工作:(1)以PAN纳米纤维为基体,以COF-DhaTab为添加剂,通过静电纺丝法制备了PAN基高效油水分离膜。实验采用了简单的共混法将COF-DhaTab与PAN聚合物共混后静电纺丝,当COF-DhaTab的添加量为3 wt.%时PAN膜的浸润性由原来的微亲水转化为空气中双亲、水下超疏油/油下超疏水。通过选择性预压可以分离水包油和油包水混合液和乳液,在高效分离油水乳液的同时保持较高的通量,同时具有很强的抗污染性能和重复利用性能。通过将COF-DhaTab与PAN共混制备的性能优异的油水分离膜工艺简单、易于进行规模放大,同时为制备性能优异的智能油水分离膜提供了一种简单易行的新途径。(2)通过在COF-DhaTab表面接枝1-碘-1h、1h、2h、2h-全氟辛烷来调控COF的浸润性,制备成超亲油/超疏水框架材料(COF-DTF)。MS是一种理想的吸附基材,利用COF-DTF对MS基体材料进行超疏水改性后,MS的亲油疏水性得到了显著提高,吸油能力也有所增强,最高可以吸附自身重量的173.2倍,且吸附速度极快,分离效率达到了99.9%。COF-DTF@MS对各种油均表现出良好的可重复利用性。此外,COF-DTF的应用可拓展到非织布、玻璃、棉花等基体上,可在多种基体材料的表面快速构筑超亲油/超疏水表面。