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石油泄漏、日常生活和工业生产过程中产生的大量含油废水对环境和人类健康造成了巨大威胁。因此,有效处理含油废水对于保护生态环境和促进社会经济发展都具有重要意义。近年来,超润湿膜材料在高效选择性油水分离应用中凸显出较大的优势。然而,目前大部分超润湿膜材料仍然存在持久抗污性差、适用性差、分离体系单一等不足。因此,开发具有超强抗污性分离膜和按需型油水分离膜是未来油水分离膜的主要发展方向。本文通过构建微/纳米多级结构和调控表面能、耦合高级氧化技术和膜技术制备按需型/自清洁特殊浸润性功能膜材料,通过调控实验参数优化膜的结构和性能,实现膜的高效和长期抗污以及按需型油水分离。本论文致力于研究开发新型特殊浸润性膜材料,主要围绕膜的表面润湿性、抗污性、分离性能等开展工作,具体如下:1、针状多级结构碳布@氢氧化镍钴复合膜的制备及油水混合物分离性能研究（1）为了实现按需油水混合物分离,首先通过原位水热生长法构建了针状多级结构氢氧化镍钴（Ni-Co LDHs）包覆的碳布（CC）（CC@LDH）,然后在硬脂酸乙醇溶液和四氢呋喃（THF）中交替浸渍调控其表面能,实现超疏水和超亲水/水下超疏油的可逆转变。研究了水热时间对针状多级结构及浸润性的影响,评估了CC@LDH在按需油水混合物分离中的性能,通过液体基浇注和液体灌注界面机理阐明了油水分离机理。实验结果表明,CC@LDH对轻油和重油具有高的分离效率（>98.5%）和高通量(15903-32916 L m-2 h-1),并且具有优异的环境、机械耐久性和稳定的再生性能。（2）为了进一步增强膜的抗污性,在针状多级结构CC@LDH的基础上,通过光沉积法将具有等离子共振效应的Ag沉积在CC@LDH表面制备了CC@LDH/Ag复合膜。研究了Ag沉积量对CC@LDH/Ag的自清洁性及浸润性的影响,评估了CC@LDH/Ag在油水混合物分离中的性能。实验结果表明,CC@LDH/Ag具有超亲水/水下超疏油性,对不同种类的油水混合物均具有高分离效率（>98.6%）和高通量(6551-22050 L m-2 h-1)。CC@LDH/Ag还展现出优异的环境和机械耐久性。良好的光诱导自清洁能力使CC@LDH/Ag至少可重复分离30次,仍然保持较高的分离性能。2、光芬顿自清洁PVDF复合膜的制备及油水乳液分离性能研究（1）为了赋予膜优异的自清洁性,将具有光芬顿催化性的NH2-MIL-88B（Fe）（NM88B）引入PVDF膜基质中,采用一步简单非溶剂诱导相转化法制备了PVDF/NM88B膜。研究了NM88B共混量对PVDF/NM88B膜的结构、孔特征及浸润性的影响,评估了PVDF/NM88B膜在油水乳液分离中的性能,分析了光芬顿自清洁机理。实验结果表明,PVDF/NM88B膜对不同油水乳液表现出优异的分离性能（>99.4%）和高通量(340-1970 L m-2 h-1 bar-1)。良好的亲水性和高光芬顿活性使PVDF/NM88B膜具有良好的抗污性能,通量恢复率接近100%,并且具有良好的机械性能和可再生性。本工作为铁基MOFs在构建光芬顿自清洁抗污膜用于污水处理和潜在应用提供了新的思路。（2）为了克服共混掺杂中活性位点包埋问题,首先将单宁酸（TA）-Fe（III）配合物组装到PVDF膜表面,然后通过表面原位矿化β-FeOOH制备了超亲水/水下超疏油PVDF/TA/β-FeOOH膜。研究了矿化液（FeCl3·6H2O水溶液）浓度对PVDF/TA/β-FeOOH膜的结构及浸润性的影响,评估了PVDF/TA/β-FeOOH膜在油水乳液分离中的性能,分析了光芬顿自清洁机理。实验结果表明,该膜对一系列油水乳液显示出高的分离效率（>99.1%）和高通量(1426.8-2106.2 L m-2 h-1bar-1)。由于β-FeOOH具有优异的光芬顿活性,PVDF/TA/β-FeOOH膜显示出快速（10 min内）和良好的通量恢复率（>98%）。本工作为开发具有快速、超强通量恢复率的光芬顿自清洁膜,实现高效油水乳液分离开辟了新方向。3、特殊浸润性纤维素@聚多巴胺基复合膜的制备及按需油水乳液分离性能研究（1）为了实现按需油水乳液分离,首先将聚多巴胺（PDA）包覆再生纤维素膜（RC）表面构建仿生次级反应平台,然后通过配位驱动原位自组装ZIF-8制备RC@PDA/ZIF-8膜。PDA层的引入增强了ZIF-8纳米粒子在膜表面的分散性和稳定性。RC@PDA/ZIF-8膜被水或油预浸润,而无需额外的外部刺激,能实现水下超疏油和油下超疏水的可逆切换。研究了前驱体浓度对RC@PDA/ZIF-8膜的结构及浸润性的影响,评估了RC@PDA/ZIF-8膜在按需油水乳液分离中的性能,阐明了膜表面润湿性切换的机理。实验结果表明,该膜对各种水包油和油包水型乳液显示出优异的分离性能（>99%）和良好的通量,且具有良好的可再生性,表明MOFs基膜在按需油水分离中具有潜在的应用前景。（2）为了开发易制备、绿色可持续的Janus膜用于按需油水乳液分离,以可持续的RC为基膜,采用高温多巴胺自聚合构建PDA层/粒子多级结构,一步实现超亲水/水下超疏油修饰。再通过简单的喷涂法将疏水改性的凹凸棒（SOATP）喷涂在膜的底面,成功制备出正面超亲水和底面超疏水的RC@PDA/SOATP Janus膜。该Janus膜对各种水包油和油包水型乳液显示出优异的分离性能（>99%）和良好的通量,且具有良好的可再生性和优异的环境、机械耐久性。简单通用的PDA包覆和喷涂法以及绿色可持续原料使该Janus膜在实际油水分离领域中具有广阔的应用前景。