随着现代科技的迅猛发展,各种高水污染行业诸如石油、印染、化工、钢铁等在技术和产量上有了很大的提高,但随之而来的水污染问题也日益严重,其中油类、重金属离子以及各种有机溶剂是造成各种水污染的主要污染物。目前,以具备超浸润性能的材料来进行油水分离的方法已经得到了广泛关注,多种超浸润材料已经由研发到了实际应用的阶段。然而,这类材料许多都有制备工艺复杂、循环利用率低、机械性能差等缺点。本文主要利用三维多孔材料低成本、高孔隙率、具备相互贯通孔洞结构的优点,通过在材料表面修饰出微纳米结构以及化学改性处理,得到具备超亲水/水下超疏油特性的功能型绿色材料用于油水分离。主要工作和结果如下:(1)以三维多孔材料原棉作为基底,通过脱脂处理与氧化石墨烯纳米片自组装得到具备超亲水/水下超疏油性能的纤维素基功能材料,其空气下水解触角为0?,水下油接触角为170?。这种材料可以用于水中多种染料(亚甲基蓝、罗丹明B、龙胆紫)及多种油(甲苯、正十六烷、十氢萘)的同时去除,污染物去除时间短、效率高。(2)将生物质多孔材料木棉进行化学处理后打碎塑形,再通过尿素浸泡后碳化的方法在纤维表面构筑出一层g-C3N4包覆层制得碳基杂化气凝胶。这种材料具备水下超疏油性能,既能够去除水中多种不可溶的油,也能通过含氧基团的静电作用去除水中染料分子,分离效率高达98%。因为g-C3N4光催化活性,材料能实现污染物的光催化降解,再生利用率极高。同时也因为木棉的三维多孔支架结构,能容纳非常多的污染物很好地适应了批量污水的处理要求。(3)采用生物质多孔材料原棉为基底,在其纤维表面组装上凹凸棒晶体制得凹凸棒包覆棉用于同时去除水中的重金属离子与不可溶油。和前两部分工作相同的是,凹凸棒包覆棉同样具备优异的水下超疏油性能,水下油接触角高达153?,不同的是它能通过表面配位和离子交换实现水中多种重金属离子的吸附,也能够通过浸泡清洗的方式实现再生利用,是一种具备优异性能的生物质三维多孔材料。