苯并噁嗪是一种新型热固型树脂,具有优异的综合性能,是近四十年来少数实现商业化的新型热固性树脂之一。目前,苯并噁嗪作为高性能复合材料树脂基体以及胶粘剂已经被广泛应用于航天航空、路面交通工具、石化开采、电子制造等领域。然而对于苯并噁嗪的研究大多集中于苯并噁嗪树脂热学性能、机械性能以及加工性能等基础性能的改善,基于苯并噁嗪树脂本征特性,如低表面自由能、高残炭的功能化应用研究相对较少。另外,伴随着人类社会的高速发展,不可再生的石化资源被大量开采而面临枯竭,环境污染问题也日益严重,因此结合苯并噁嗪灵活的分子设计性,选择合适的生物基单体代替石化原料的研究具有重要的现实意义。此外开发价格低廉、制备方便且性能优异的环境治理材料也兼具研究和应用意义。为此,本论文通过分子结构设计、加工流程设计、材料设计等多级调控,分别得到了疏水亲油的苯并噁嗪基3D多孔材料以及超吸光的苯并噁嗪基树林状石墨烯膜,并分别探究了这些材料在低成本油水分离、油水乳液分离、长效海水淡化等方面的应用,在拓宽苯并噁嗪树脂功能化应用方面做出尝试。具体工作内容可分为以下三部分:首先,以腰果酚或愈创木酚封端单元合成了三种生物基主链型苯并噁嗪树脂（MCBO（SIE-e）-C、MCBO（SIE-e）-CG、MCBO（SIE-e）-G）,探究了苯并噁嗪苯环酚间位上长链取代基对聚合物疏水性的影响。接着以三者中疏水性最佳的MCBO（SIE-e）-C为疏水改性剂,经少量添加以及原位固化得到具有稳定疏水性能的3D吸油海绵PB-MS。该海绵具有高吸附容量,高选择性,良好的循环性能,且在蠕动泵辅助下可以实现连续油水分离。PB-MS成本低廉、油水分离性能优异,极具实际应用潜力。第二,以糠胺和腰果酚为原料合成的苯并噁嗪单体C-fa具有高生物基含量,且因为更高的腰果酚含量以及额外的交联位点,对应固化物poly（C-fa）具有更好的疏水性以及较高的热稳定性。将C-fa单体与SiO2纳米颗粒对密胺海绵进行复合改性,最终得到具有稳定微纳多级结构的复合海绵。该复合海绵可分离普通油水混合物以及表面活性剂稳定的油水乳液,同时在漏油事件中的燃烧情形下,具有抑制火势蔓延的潜力。最后,以4,4-二氨基二苯甲烷（4,4-diaminodiphenyl methane,DDM）以及苯酚为合成原料制备得到高苯环含量的苯并噁嗪单体Ph-ddm。相应的聚合物poly（Ph-ddm）在具有高的成炭性能。以此poly（Ph-ddm）为基底,通过激光诱导的方式直接制备得到了具有树林仿生微观形貌的Forest-like LIG膜。得益于独特的微观形貌以及石墨烯本身优异光热性能,该膜在太阳全谱范围内的平均吸光度高达99.0%以上,在一个太阳光强度的光照下,平衡温度达到90.7±0.4°C。进一步结合Forest-like LIG膜的超疏水性能,设计得到了一种具有高的太阳能-蒸汽转化效率且长效排盐的双层自漂浮太阳能海水淡化膜,在长期户外海水淡化作业中具有巨大潜力。