新型三维多孔基超疏水材料的制备及其作为吸附材料在油水分离领域中的应用研究具有重要意义。三维多孔材料大的表面积和表面粗糙度使得其在吸附过程中具有较好的吸附动力学,可较快的达到吸附平衡,而它的大孔结构和微孔隙可作为储油空间,因而可作为油吸附剂的一种潜在材料。因此建立方法简单的三维多孔基超疏水材料并考察其在油水分离中的应用,具有重要的意义。三维多孔基超疏水材料构筑,需在其骨架表面修饰适当的微纳米结构和低表面能物质。多巴胺可以在弱碱性条件下在材料表面聚合和沉积得到聚多巴胺改性层。对适当的材料进行聚多巴胺修饰后,再进一步共价固定化含有巯基(或氨基)、可降低材料低表面能的小分子(希夫碱反应或麦克尔加成反应),可以构筑疏水或超疏水材料。通过聚多巴胺修饰构筑基于三维多孔材料的超疏水材料有望拓展超疏水材料构筑新方法。论文基于多巴胺改性方法建立了三种超疏水材料的制备方法并考察其在油性溶剂吸附中的应用。具体如下:(1)以三聚氰胺海绵(ME)为基底,通过一步制备法在醇水(Tris-HC l/乙醇)体系中复合修饰十二硫醇的聚多巴胺纳米粒子,制备得到具有优异溶剂吸附性能和阻燃特性的超疏水三聚氰胺/聚多巴胺/十二硫醇(ME/pDA/DM)海绵。在此过程中,多巴胺原位聚合生成纳米粒子,与此同时聚多巴胺作为连接剂,与十二硫醇通过Michael加成结合,实现了三维多孔界面上的微纳米结构改性和低表面能分子的结合。ME/pDA/DM制备的最佳条件为:tris缓冲溶液和乙醇的比例为3:1,反应温度35℃,反应时间为12 h,多巴胺和十二硫醇的最优浓度分别为8 mg/mL和8.35 mmol/L。在最优条件下,制备的ME/pDA/DM具有较好的超疏水和超亲油特性,对十一种有机溶剂的吸附容量范围为5122%-10789%g/g。除静态吸附外,所制备的超疏水海绵还可以通过安装在抽滤装置中实现连续地原位油水分离。此外,制备的ME/pDA/DM超疏水海绵具有优于基底ME海绵的阻燃性,可极大降低火灾风险出现的可能性。然而,当超疏水材料ME/pDA/DM海绵长时间置于强碱溶液中时,材料的pDA/DM微纳米粒子附着性能逐渐衰退。因而,要想制备性能优异的超疏水材料,材料的长期抗强碱稳定性需要被近一步提升。(2)为考察所建立一步法制备超疏水海绵方法的通用性,将其应用于镍膜支载三维石墨烯/聚多巴胺/十二硫醇的超疏水材料的制备。以镍支载三维石墨烯为基底,通过一步法在醇水体系中复合修饰十二硫醇的聚多巴胺纳米粒子制备得到超疏水镍支载三维石墨烯/聚多巴胺/十二硫醇(Ni-3DG/p DA/DM)。在一步法合成过程中,聚多巴胺粒子由多巴胺盐酸盐在碱性缓冲液/乙醇混合体系、多巴胺/巯基长链烷烃混合溶液中原位聚合形成,巯基长链烷烃在聚多巴胺纳米粒子形成过程中,通过Michael加成共价固定到聚多巴胺纳米粒子上。Ni-3DG/pDA/DM制备的最佳条件为:十二硫醇浓度为8.35 mmol/L。这种超疏水材料制备方法简单、经济、效率高,环境友好等优势。三维石墨烯材料基底材料具有高的比表面积和孔隙率,因此制得的超疏水材料有望具有较好的油吸附容量(4576%-10708%g/g),通过热处理再生后可实现重复利用性能。作为支载的泡沫镍增强了材料的机械性能和循环利用性,同时所得超疏水材料可通过简单的磁性分离进行收集。(3)为提高超疏水海绵在强碱条件下的稳定性,尝试改变聚多巴胺嫁接的低表面能物质,制备得到具有抗强碱性的超疏水三聚氰胺/聚多巴胺/十八胺超疏水海绵。利用超亲水的三聚氰胺海绵为基底,以聚多巴胺作为连接剂,通过Schiff base反应将十八胺修饰到聚多巴胺纳米粒子表面,一步沉积修饰十八胺的聚多巴胺纳米粒子,制备得到具有抗强碱性的超疏水三聚氰胺/聚多巴胺/十八胺(ME/pDA/ODA)海绵。ME/pDA/O DA制备的最佳条件为:反应温度为50℃,十八胺浓度为10 mmol/L。制备得到的超疏水海绵不仅具有良好的机械灵活性和抗酸抗碱抗盐性,可在强碱条件下稳定存在,而且它具有的超疏水和超亲油特性,可用于实现有机溶剂的有效吸附,对十一种有机溶剂的吸附容量范围为2463%-6411%g/g。此外,制备的ME/p DA/ODA超疏水海绵保留了基底ME海绵的阻燃性。