由于近年来海上油污事故频发，不仅造成了宝贵化石资源的白白浪费，而且会对环境造成灾害性的影响。因此，在海洋自然环境条件下清理油污是非常迫切的。当前，海上油污处理主要是通过吸附或过滤实现油水分离。常见的吸附剂可以分为三类:矿物质类吸附剂、天然纤维类吸附剂和人工合成聚合物类吸附剂。这些吸附剂在使用过程中存在油水选择性差、难以重复利用、降解速度缓慢和废弃物会对环境造成二次污染等问题。对于常见的油水分离材料中的另一种，油水过滤分离膜需要具备特殊的浸润性和多级结构，而特殊的浸润性常常需要通过复杂的化学手段实现，难以满足材料工业化大规模生产的要求。因此，寻找更简单有效的方法来制备油水分离性能优异的绿色油水分离材料有着重要的意义。　　凭借亲水、可再生、来源丰富、低成本、纯度高、绿色无污染等优异的特性，本论文以微生物纤维素为基体材料，对其浸润性和微观结构进行调控，以设计并制备出具有理想的超浸润性，且能够对油水混合物或乳液进行有效相分离的材料，同时对其实现油水分离的机理进行探究。具体分为以下四个方面:　　1)区别于传统上的化学气相沉积，本章直接在液相中以三甲基氯硅烷对微生物纤维素气凝胶中的纳米纤维表面进行疏水化修饰。由于疏水修饰过程仅发生在纤维丝纳米纤维表层，并没有改变其微观结构，因此其仍表现出较低的密度(≤6.77mg/cm3)、较大的比表面积(≥169.1m2/g)和较高的孔隙率(≈99.6％)。疏水化微生物纤维素气凝胶块体呈现出疏水亲油的特性（空气中与水的接触角高达146.5°），这一特殊的浸润性赋予吸附剂可以在水中选择性吸附油相的能力(吸附比重高达185g/g)。　　2)利用微生物纤维素自身的超亲水特性，在Wenzel理论的基础上，以微生物纤维素分散液与不锈钢金属网进行复合，得到在微观尺度上具有多级结构、浸润性表现为超亲水且水下超疏油特性（水下与油相的接触角高达151.4°以上）的微生物纤维素过滤分离膜。依据微生物纤维素的用量，该过滤分离膜的结构分别符合两种模型构型。这种水下超疏油型微生物纤维素过滤分离膜解决了多种密度小于水的油与水形成的混合物和乳液的分离问题，其分离效率分别达99.9％和99.7％以上。且该过滤分离膜具有分离速率高、不易被油污污染、可以实现循环使用、不会对环境造成二次污染等特点，为油水过滤分离材料的研究提供了一种新思路。　　3)采用非化学气相沉积法制备具有疏水亲油性能的微生物纤维素，之后将该疏水亲油性的微生物纤维素与不锈钢金属网相结合，得到过滤分离部分为两级结构、且具有超疏水亲油性（空气中与水的接触角高达146.1°以上）的微生物纤维素过滤分离膜。这种超疏水亲油型微生物纤维素过滤分离膜解决了多种密度大于水的油与水形成的混合物和乳液的分离问题，其分离效率分别达99.9％和98.5％以上。此外，凭借绿色、低廉的成本、制备简单等优势，超疏水亲油型微生物纤维素过滤膜是一种合适的油水过滤分离材料，以解决相应的实际环境问题。　　4)在液相中，采用同分子的微晶纤维素在纳米尺度对微生物纤维素纤维骨架实现增强。结果表明，增强包覆过程仅仅发生在纳米纤维表面，对微生物纤维素气凝胶的微观结构、晶型和机械性能的影响可以忽略，样品仍然保留了气凝胶材料特有的性质(密度≤18.9mg/cm3、比表面积≥80.3m2/g、孔隙率≥98.8％)。此外，经过包覆修饰可以显著提高微生物纤维素的骨架强度，使得样品的抗压性能提高了3倍以上，为微生物纤维素气凝胶块体吸附剂应用于更多领域提供了可能。