石油泄漏和化学污水的排放造成了严重的环境污染、水体污染,不仅给水生动植物带来毁灭性的灾难,不觉威胁人类的身体健康。因此,有效处理石油泄漏和污水排放问题迫在眉睫。目前,开发和利用具有成本低、效率高、循环性能好的油水分离材料逐渐成为一种重要的选择。同时,对于可溶性污染物,过滤和吸附难以将其去除,为此,半导体光催化降解技术也是污水净化技术的重要选择之一。碳纤维毡具有孔隙率高、耐腐蚀性能好和高温稳定性高的特性,在水处理方面展现出巨大潜力。但是未处理的碳纤维毡未达到超疏水状态,选择分离效率不高。本文主要利用重氮化学法,将4-三氟甲基苯基官能团嫁接到碳纤维表面,降低碳纤维毡表面能,达到超疏水效果。同时,以尿素为氮源,利用水热法和冷冻干燥技术制备二硫化钼/氮掺杂石墨烯气凝胶,利用其光催化功能达到降解可溶性污染物的目的。以4-三氟甲基苯胺为原料制备4-三氟甲基重氮苯盐酸盐水溶液,然后与氟硼酸钠经过置换反应制备氟硼酸重氮盐,将其溶于丙酮,最后与碳纤维毡反应,将4-三氟甲基苯基嫁接于碳纤维表面,得到水接触角为152.3±0.5°超疏水碳纤维毡（A-CFF）。A-CFF对有机物的吸附能力为自身的4-14倍,可以对油（密度大于水）/水不相溶混合物进行有效分离,具有较高的油通量、截留率和耐水压,对水包油乳液具有破乳能力;在油水分离过程中具有良好的循环使用性,在腐蚀环境中表现出良好的耐腐蚀性,并且具有超强的高温稳定性和阻燃性。同时,通过对碳纤维毡进行UV-O3处理,在其表面引入大量的含氧官能团,制备亲水碳纤维毡（U-CFF）,然后直接与4-三氟甲基重氮苯盐酸盐水溶液反应,将4三氟甲基苯基嫁接到碳纤维表面,得到水接触角为152.5±0.8°的超疏水碳纤维毡（W-CFF）。W-CFF与A-CFF具有类似的油水分离特性。U-CFF具有空气中双亲/水下超疏油性质。U-CFF可以对油（密度小于水）/水不相溶混合物进行有效分离,并且具有良好的耐高温性和阻燃性。在实际应用过程中,可根据油品和有机物的密度来选择相对应的油水分离材料。以四硫代钼酸铵、氧化石墨烯为原料,以尿素为氮源对石墨烯进行氮掺杂,制备气凝胶光催化剂（Mo S2/N-rGO）。氮掺杂可以增加复合光催化剂对光的吸收范围、降低光生电子-空穴的复合几率,从而增强催化剂对可溶性染料的光催化降解能力。实验表明,20 mg的Mo S2/N-rGO对20 m L浓度为40 mg/L的罗丹明B进行15 min的光催化降解之后,罗丹明B的去除率达到94%;Mo S2/N-rGO在酸性环境下对罗丹明B的光催化降解能力与中性环境下相当,在碱性环境下略差,具有良好的耐腐蚀性;通过对罗丹明B进行5次光催化降解之后,罗丹明B的去除率仍高达93%,具有良好的循环稳定性。因此,Mo S2/N-rGO在降解可溶性污染物方面具有实际的应用价值。