生活汙水及工業廢水的大量排放、海上漏油事故的頻頻發生，對粉色视频网站的汙水處理能力提出了巨大的挑戰。含油廢水對環境造成了巨大的危害，如石油漂浮在海麵上，迅速擴散形成一層不透氣的油膜會阻礙水體的複氧作用，影響海洋浮遊生物生長，破壞海洋生態平衡。含油汙水處理起來也極為困難、效率低、成本高。膜分離具有能耗低、單級分離效率高、過程靈活簡單、環境汙染低、通用性強等優點，但是膜分離應用效率受膜的抗汙染性、熱穩定性、化學穩定性等內在因素及膜組件形式、操作條件等外在因素的限製。含油廢水的超親水超疏油膜處理法，即所謂Water-Removing法，該膜在空氣或水中超疏油，並且對油表現出極低的粘附力，滾動接觸角僅2~3°，有效防止了油滴的粘附。當含油廢水接觸膜表麵時，水可以源源不斷往下滲透，而表麵始終保持超疏油性，油截留在表麵從而達到油水分離的效果，且由於膜的潛在憎油性，油始終無法汙染膜表麵，是一種真正的抗汙染、低能耗、長壽命、高效率的分離膜，從而成為未來油水分離膜的主要發展方向。

本論文在這一背景下，致力於研究開發超親水超疏油油水分離膜，重點工作圍繞著膜的表麵潤濕性、膜的化學穩定性和分離效率等的理論和應用方麵展開，具體工作如下:

(1)毛細力學在超親水膜分離過程中的應用及其力學模型的構建。文中運用毛細力學的思想考察超親水膜分離過程的相關物理量，將基於特殊潤濕性的膜材料的膜孔歸類為毛細管孔道，在此基礎上建立數學模型，對超親水膜分離油水混合物中的受力情況進行了詳細分析。從表麵張力的角度計算分析了空氣中超親水超親油膜在水下超疏油的原理;從毛細動力學的角度出發對膜分離過程中的毛細流動速率、毛細管總滲透速率、膜通量以及臨界穿透壓力等量進行了詳細的計算，並通過實驗進行了檢驗;在此基礎上初步從毛細力學角度探討了超親水及水下超疏油分離膜的分離機理，為後麵的實驗製備提供理論指導。

(2)超親水及水下超疏油油水分離膜的製備及油水分離性能測試。以機械性能良好的不鏽鋼絲網作為基材，以富含羥基的、具有優良成膜性、親水性和保水性能的聚乙烯醇和羥基丙烯酸樹脂為基本成膜物質、戊二醛為交聯劑，摻雜親水的無機納米Si O2顆粒，構造了微納粗糙結構，發現采用多次逐級塗裝的方法，有利於提高膜的表麵粗糙度，從而使膜的表麵在自然環境下具有穩定的超親水性能，采用簡單的浸塗兩步塗裝法和加熱固化法成功製備了水環境下具有超親水和超疏油性質的油水分離膜。該膜可以有效分離各類油水混合物，如植物油、汽油、柴油和原油的油水混合物等，分離效率高達99%，可使處理後的汙水含油量低於50mg/l。在分離過程中，網膜的水下超疏油和對油低粘附的特性使網膜不易被油粘附和汙染，從而使油和材料的回收再利用簡單易行。

(3)UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜的製備及油水分離性能測試。首先以具有良好防腐蝕性能和環境友好性的UV固化PUA/EA複合乳液對不鏽鋼絲網進行底塗前處理，在不鏽鋼絲網上構築防腐保護層;接著以環境友好的、富含羥基的親水性能優異的聚乙二醇二丙烯酸酯係列UV固化低聚物作為基礎成膜物質，以PVA作為乳化劑，摻雜親水的無機納米Si O2顆粒，采用UV固化法構造了微納粗糙結構;最後以親水的較大分子量的單官能的聚乙二醇二丙烯酸酯UV固化低聚物對膜的表麵進行接枝，從而使膜的表麵具有分子刷結構，得到一種適用於複雜化學環境和具有自清潔功能的，水環境下具有超親水和超疏油性質的油水分離膜。該膜可以有效分離各類油水混合物，使處理後的汙水含油量低於50mg/l。在分離過程中，網膜能夠有效抵製廢水中酸對基材的腐蝕，膜表麵的親水分子刷結構使油在膜表麵的粘附力極低，網膜不易被油粘附和汙染。

(4)濕度響應超親水超疏油油水分離膜的製備及油水分離性能測試。首先，以具有良好防腐蝕性能和環境友好性的UV固化PUA/EA複合乳液對不鏽鋼絲網進行底塗防腐前處理;其次，合成了親水疏油聚合物作為基礎成膜物質摻雜上一章中的UV固化親水塗料中，以PVA作為乳化劑，摻雜親水的無機納米Si O2顆粒和疏油改性的無機納米Si O2顆粒，構造了微納粗糙結構，采用簡單的浸塗塗裝法和光熱雙重固化法成功製備了水刺激響應超親水和超疏油性質的油水分離膜。該膜置於水環境下一段時間後，在水的刺激相互作用下，親水基團會自組裝到膜的表層，疏油基團位於底層，從而表麵具有穩定的親水性，而膜的底層是疏水疏油的，在液柱壓力的作用下，水可以穿透下層疏水層而滲透下去，而油則需要穿越上層親水層和下層疏水疏油層的雙重保護才能滲透，故而，調節合適的過濾壓力，可以僅使水能夠滲透，而油不能滲透，達到油水分離效果。而由於此類型的膜具有親水層和疏水疏油層雙層抗油汙染層，從而具有更好的耐汙性能。