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石墨烯(Graphene)是一种单原子厚度的二维碳纳米材料,具有优良的力学、电学、热学性能以及疏水亲油特性。本文围绕石墨烯疏水亲油特性,将石墨烯与不同基质复合,制备出一系列石墨烯复合吸油与分离功能材料。首先,以棉布为基体,通过非溶剂扩散法和冻干法将聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)与石墨烯负载于棉纤维表面,制备出可用于油水分离的PBMA/石墨烯复合吸油材料(Ge-PCt),对其微观形貌、疏水亲油性及力学性能等进行表征。结果表明,Ge-PCt具有疏水超亲油特性,对纯水和煤油的接触角分别为128.9°和0°;相较于棉布,Ge-PCt的断裂强度与断裂伸长均有所减小;将Ge-PCt置于自制的油水分试验装置中,加入油水混合物,可实现对油水体系的连续分离。其次,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,石墨烯(Ge)、疏水二氧化硅为添加剂、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为成孔剂、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂调制铸膜液,采用涂覆法与NIPS法在聚对苯二甲酸乙二酯-聚酰胺(PET-PA)无纺布表面构筑分离层,制备了无纺布增强型PVDF/石墨烯复合吸油膜(NR-PGM),分析并讨论了其形貌、疏水亲油性及力学性能等。结果表明,NR-PGM具有疏水超亲油特性,对水和煤油的接触角分别为95.4°和0°,纯水渗透压可达0.14MPa,对煤油通量可达118.22L/m2h。随铸膜液中PVDF浓度增大,吸油膜的厚度、纯水渗透压逐渐增大,对煤油通量逐渐减小。将吸油膜绕制于多孔中空管,制得吸油膜中空管(OM-T),并将其与管路及悬浮装置连接,制得吸油膜中空管组件(OM-U)。OM-T与OM-U可以在负压驱动下对油水混合物进行连续分离,且分离效率分别可达97.6%与95.1%,十次循环使用后,分离效率仍保持在95%与90%以上。最后,采用浸渍法将石墨烯负载于聚氨酯海绵骨架表面,并通过浸渍聚二甲基硅氧烷(PDMS)来增加石墨烯与聚氨酯海绵间的结合牢度,制备了石墨烯基聚氨酯吸油海绵(P-GPU),分析并讨论了其形貌、疏水亲油性及吸油性能等。结果表明P-GPU具有疏水超亲油特性,其静态水接触角可达140.3°,对不同油品有着良好吸附性能。将P-GPU卷绕于多孔中空管上并密封,制得了石墨烯基聚氨酯海绵吸油管(P-GPU-T),将其与管路及悬浮装置连接,制得石墨烯基聚氨酯海绵吸油管组件(P-GPU-U)。P-GPU-T与P-GPU-U可实现对油水体系动态-连续吸附与分离,且分离效率分别可达96.6%与96.4%,十次循环使用后,分离效率仍可达94%与93%以上。