越来越多的溢油事故对我们的生态环境尤其是水体环境造成了灾难性的影响。近年来,应用于油水分离领域的特殊超浸润材料受到了广泛的关注。由于这些超浸润材料对水与油有着截然相反的润湿性,比如疏水/亲油性、亲水/疏油性或两面不同的润湿性。因此超浸润材料在去除油水混合物中的一个相的同时,可以排除掉另一个相,从而实现选择性的油水分离。此外,通过调节材料的表面化学和表面结构,利用两者的协同作用可以进一步促进超浸润行为,从而实现不同的分离效果并提高分离效率。本文基于植酸和金属的螯合作用制备了两种不同的超浸润材料用于油水分离。本文完成的主要工作如下:第一种为金属网表面的植酸-硅氧烷超疏水涂层。选取植酸和乙烯基硅氧烷作为修饰剂,利用一步法在金属网表面制备超疏水/超亲油涂层,与水的接触角为154°±2°,滚动角为6.5°±2°,粘附力为0.1405m N。用扫描电子显微镜观察涂层形貌可以发现,PA/VTES涂层中的纳米小球尺寸与涂层的润湿性有着紧密的联系,且可以通过植酸和乙烯基硅氧烷的比例进行调控。该超疏水/超亲油PA/VTES涂层能用于油水混合物的快速分离,分离效率和分离通量分别高达98.3%和1.5×104 L m-2 h-1。此外,在植酸的缓蚀能力和超疏水涂层的共同保护下,修饰后的金属网能经受住48小时的盐雾测试,且其电化学性能和海水浸泡测试也表现优异。同时,涂层具有较好的机械性能,在经过胶带剥离和砂纸磨损测试后仍能保持超疏水性能。第二种为植酸-金属离子-PDMS制备的Janus织物。通过植酸和金属离子之间的螯合作用在原始织物上先在构造微纳米粗糙结构,然后浸水来形成保护层,接着在单面喷涂PDMS溶液并固化,最后得到两面润湿性不同的Janus织物。以接触角测量仪对Janus织物的润湿性能进行研究发现,疏水层的润湿性能通过调节PDMS喷涂量来进行控制。其中,制备得到的Janus fabric-2一面为亲水性,一面为亚稳态疏水性,水滴在疏水面的初始接触角为145.8°±0.7°,在6.5s内水滴会逐渐渗透到织物内部;而Janus fabric-5一面为亲水性,另一面为稳定的疏水性,水滴在疏水面的接触角为154.4°±0.4°,且能在织物上长时间保持球状不会渗透。经过对Janus织物的研究发现,具有不同润湿效果的Janus fabric-2和Janus fabric-5具有不同的应用方向。Janus fabric-5具有可切换浸润的能力,能通过简单翻转织物对水/轻油、水/重油的混合物进行分离,分离效率能达到99.3%,分离通量大于2.38×104 L m-2 h-1。Janus fabric-2的疏水层和亲水层能协同作用,实现水的定向传输,可运用于油下收集水、破乳和吸湿排汗这三个方向。制备的Janus织物具有优异的机械强度,经过胶带剥离、砂纸磨损、超声波剥离和机洗测试后,依旧能发挥其正常的作用。