水是生命之源,随着经济的快速发展,对自然资源的平衡产生了影响,特别是水资源的污染和破坏尤为严重,因此保护水资源迫在眉睫。长期海洋防污工作的积累,让我们意识到工业废水排入海洋会加剧海洋污损甚至影响海洋生态平衡。因此,本课题的研究分别围绕淡水污染处理和海水环境下污损生物的防护,制备微纳材料,探究其中的工艺措施、材料、水环境下相互作用效果、科学原理等,提出采用微纳结构功能材料在污水处理和海洋污损防护中的新措施。本论文选择降解有机染料废水为主题,通过将紫外线引入电聚合工艺,构建光电协同共催化体系来诱导PDA（聚多巴胺）在Ti O₂表面均匀聚合,实验结果表明:采用光电协同共聚合比光聚合的时间缩短6倍;与自聚合（sp-PDA）和电聚合（ep-PDA）相比,光电协同共聚合PDA（pep-PDA）对亚甲基蓝以及其他有机染料具有更强的吸附和催化降解。因此,光电协同共聚合PDA的方法不仅可以在半导体材料的表面上快速形成膜,而且可以均匀、完全地覆盖在电极表面,这为Ti O₂ NRs/pep-PDA在有机染料的光催化降解中的工业应用提供了巨大潜力。本论文通过凝固浴法,采用PVA（聚乙烯醇）与拜耳N3390制备可降解的聚氨酯外壳,负载硅油和吸水树脂得到微胶囊。荧光光线可以干扰生物生活习性和分泌液体,通过将荧光粉加入涂层来驱逐附着物。通过扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、XRD、荧光光谱、粒度分析等对微胶囊和荧光粉进行表征。结果表明:硅油和吸水树脂被成功地包裹在聚氨酯树脂中;成功合成了Sr Al2O4:（Eu2+,Dy3+,B）黄绿色荧光粉。将微胶囊、荧光粉与丙烯酸新树脂混合制备复相防污涂层,并将其与微胶囊涂层、荧光粉涂层以及空白对照组进行对比分析。通过扫描电镜（SEM）分析涂层表面形貌,结合接触角、涂层缓释率、抗附着实验测试以及实海评估试验来分析涂层的防污性能。研究结果显示,微胶囊单一涂层、荧光粉单一涂层以及复相涂层都具有一定的防污效果,其中复相涂层的抗菌抗藻防污效果最强,涂层表面的接触角最高可达141.8°,其良好的疏水性能为抑制污损生物附着提供了良好的条件,为环境友好型防污涂料的发展提供了良好的工业潜力。本课题通过制备微纳结构的功能材料分别进行污水处理以及海洋污损生物的防治,为水资源的保护提供了良好的理论依据。