水与油共为人类宝贵的资源,在人类的生存与文明的发展中起到了至关重要的作用。随着现代社会的不断发展,各类含油废水污染事件层出不穷,当水体中含有油污时,会导致严重的水体污染,由此引发的各类环境、安全问题屡见不鲜。因此,对含油废水进行分离处理具有重要的意义。本文采用电泳沉积法制备得到含纳米铝膜的超疏水油水分离材料,通过实验与数值模拟技术,研究了不同形貌基材的极端润湿性差异与纳米铝膜的油水分离性能。并基于毛细力学理论,讨论了超疏水油水分离材料的分离机理。论文取得的主要成果有:(1)采用了电泳沉积法,将纳米铝颗粒分别沉积到钛基材与不锈钢网上,制备得到具有纳米结构的粗糙薄膜,且测得其对水接触角与滚动角分别为164.3°与3.5°。(2)进行油、水液滴冲击实验与相关数值模拟计算,研究油、水在超疏水表面的冲击动力学行为。发现水滴在冲击具有纳米结构的粗糙表面过程中会形成气垫,导致水滴与表面之间的摩擦系数减小,水滴在冲击过程中能量耗散减少,形成多次回弹冲击。(3)设计了一种可以连续、高效的油水分离装置。油水分离效率可以达到90%以上。且经过20次油水分离循环后,分离效率没有明显下降,说明超疏水油水分离材料在分离过程中性能稳定。同时,研究了油水混合物的流量和有效分离长度对油水分离效率的影响。(4)通过实验与数值模拟计算,探索了油水混合物在通过超疏水网过程中的分离现象,并基于毛细力学理论讨论其分离机理,即主要依靠油、水在该材料上表现出的润湿差异性与毛细管效应所产出的压差决定。