目前，如何有效利用水资源是一项世界性的课题，尤其是如何在工业废水中分离油水体系引起了国内外学者的广泛关注。传统的分离过程如沉降、吸附、浮式离心、过滤、生化反应、超声等方法，横跨物理、化学两门学科。随着膜分离技术的兴起，微滤、超滤、纳滤等膜分离法作为一种有效的水处理技术，因其环境污染小、能耗低、机械强度高、处理量大等特点而具有广阔的应用前景。膜分离技术是一种借助膜材料自身选择作用，在外部推动力如压力、温度的作用下，对混合物中的不同组分进行分离和提纯的一种技术，其中的核心是具有高性能的分离膜材料。　　通常表面具有特殊性质的膜材料会被应用于油水分离，例如疏水性或亲水性。但传统的商业陶瓷膜，例如氧化铝和氧化锆，通常其表面因羟基化作用而呈现亲水性。为了提高其油水分离性能，需要对其表面进行嫁接官能团来进行表面改性来呈现疏水性，但表面单分子层的稳定性不高和持久性较差的问题会限制其在工业上的大规模连续操作，因此为了实现经济性高、耐久性好的水处理过程，急需一种具有本征疏水性质无机多孔膜来应用于油水体系分离。为此，本文以具有本征疏水性质的稀土金属氧化物为研究对象，以氧化铈为例，通过合成和表征考察其化学和物理性能，着重研究了通过多种成膜方法制备出了陶瓷支撑的多孔氧化铈膜，并对膜进行表征，随后将其应用于油水分离体系中。　　本文以合成纳米尺寸的氧化铈材料为基础，考察了氧化铈作为膜层材料和氧化铝作为支撑体材料的烧结行为关系。通过干压法，我们利用添加过渡层的手段，成功解决两种材料烧结晶格不匹配问题，但是，较高温度烧结氧化铈会导致其晶界的形成，进而降低膜孔隙率，影响膜通量。通过喷涂法、溶胶-凝胶法、层层生长法我们发现，具有较小尺寸的膜孔径以及较为规整、连续的氧化铈膜层可以应用于油水分离，而大孔径、有缺陷多孔膜会产生孔渗现象，影响分离性能。　　通过二次沉积法，我们成功制备出了具有孔径梯度的纳米级氧化铈膜，其疏水角为107.5°，并且研究了避免发生孔渗的最小孔径条件。同时该法避免了过高的烧结温度，改善了孔道结构。我们将其应用于异辛烷和水的油水体系进行膜分离性能测试，发现所制备的本征疏水氧化铈多孔膜渗透通量在操作压力为0.1MPa下，最高可以达到57.35 g/m2h，截留率可以达到27.3％。通过对不同跨膜压力下本征疏水多孔氧化铈膜的分离研究，我们得到了在最大操作压力下膜通量和截留率的关系。