随着经济社会的发展,淡水资源短缺成为制约人类社会发展的重要因素。水雾收集和污水净化是缓解水资源短缺问题的两个重要途径。本论文就水雾收集和污水净化开展了两方面研究工作,一是通过飞秒激光制备双面神多孔铝箔实现水雾收集。飞秒激光制备的双面神多孔铝箔的疏水面为空气中水雾冷凝提供附着位点,亲水面具有暂时的液体储存功能,两表面之间微米级亲水管道为液体从疏水表面运输到亲水表面提供通道。水雾收集过程中的拉普拉斯力和润湿性梯度力为液体运输提供驱动,使得疏水表面收集的水雾可以迅速转移到亲水表面,极大的提高了水雾收集效率。二是利用未经修饰的尼龙网实现油水分离。未经修饰的尼龙网即具有水下疏油性和油下疏水性,合适参数的尼龙网在预润湿的条件下就可以实现生活污水中油污的去除和海面浮油的吸收,免去了以往研究中对织物材料的复杂处理工序,材料来源广泛具有极高的实用价值。具体内容如下:1)利用飞秒激光切割技术制备出具有锥形微孔阵列的多孔铝箔,并测定研究了不同参数多孔铝箔的微观结构和表面润湿性。通过氟硅烷浸泡和单面激光表面处理的方法使多孔铝箔两侧具有不同的润湿性以具备水雾收集能力。2)研究了多孔铝箔微孔方向和表面润湿性对液体逆重力运输的影响。通过对比不同参数铝箔的液体运输能力,得出了多孔铝箔具有液体运输能力的三个条件。通过对比不同微孔周期和微孔孔径双面神铝箔的水雾收集效率得出了双面神铝箔水雾收集效率的影响因素,为双面神多孔铝箔的参数优化和实际应用提供理论支持。设计出一套漂浮在海面上进行海水淡化的概念装置,无需额外的能量输入即可实现海水淡化,对海水淡化装置的设计具有一定的借鉴意义。3)从尼龙网对油和水的特殊润湿性出发,提出利用未经处理的尼龙网实现油水分离。分离不同成分油水混合物的最优尼龙过滤网参数不同,通过对比不同微孔密度和层数的尼龙过滤网的分离效果,实现了植物油和水的分离,并通过调整尼龙过滤网参数进一步实现了生活污水中油污的去除和海面浮油的吸收。最后对尼龙过滤网实现油水分离的原理进行分析并实现了多层互不混溶液体的分离。