近年来,由于越来越多的工业含油污水生产和频繁泄油事故的发生,含油污水的处理成为一项全球性的挑战。同时,由于这些油类在分解过程中会形成大量有害化学物质,会对海洋生态系统造成严重的威胁,并且危害海洋生物和人类的健康。因此开发用于油水分离新技术十分重要,研究人员在之前的大量的油水分离工作中,通常使用的方法是制造超亲水/超疏油表面。然而,由于制备工艺复杂,商业可用性低以及无法适应恶劣环境,大多数方案都无法进行大规模生产,且无法同时对重密度和轻密度油生效。针对此问题,本文提出制备一种具有不对称润湿特性网格的方法来实现轻油-水混合物以及重油-水混合物的分离。本文搭建了飞秒激光加工试验平台,针对不锈钢网格开展了一系列试验研究,并于粉末喷涂工艺相结合,制备了具有不对称润湿特性的金属网格,实现了对油水混合物的分离。具体内容如下:(1)介绍了飞秒激光表面改性技术,阐述了油水混合物分离方法的研究现状。搭建了由飞秒激光器、扫描振镜、运动位移平台、计算机等部分组成的加工实验平台,并用于不锈钢网格的加工实验。(2)设计了不锈钢单脉冲烧蚀阈值测量实验,开展了飞秒激光器加工不锈钢的烧蚀阈值研究。采用直线拟合的方法计算出不锈钢的单脉冲烧蚀阈值以及光斑的束腰半径。研究了在超过烧蚀阈值能量密度条件下,激光加工不锈钢网格会产生周期结构,并分析了其产生的机理。(3)基于控制变量的试验原则,分别了研究飞秒激光的扫描速度、激光功率、扫描次数对于周期微纳条纹的影响,发现不锈钢网格表面微纳结构形态会随加工参数改变而不断演进。并最终获得了飞秒激光加工不锈钢网格的最优工艺参数组合(扫描间距10μm、激光功率5.6W、扫描速度1m/s、扫描次数为1),在网格表面上制备出明显且无缺陷的周期条纹。(4)通过飞秒激光扫描加工与粉末喷涂工艺相结合,分别处理不锈钢网格的两面,在网格两面获得了特使的润湿特性。与原始网格相比较,制备的网格一面超亲水而水下疏油,另一面超亲油而疏水。(5)测定了新制备的网格对于轻油和重油的接触角,均表现为疏性。并且进行了轻油-水混合物以及重油-水混合物的分离实验,分离效率均超过96%。同时发现新制备的网格拥有很好的环境适应性,在酸、碱、盐以及高温条件下均能起作用。讨论了重油、轻油与水混合物的分离机制,发现侵入压力是分离过程的关键因素。