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超疏水材料等特殊润湿性材料普遍存在机械稳定性差、制备方法复杂昂贵及受限于基底材料性质等问题，严重制约其实际应用。本论文以有机硅烷为原料，采用化学气相沉积法和溶胶凝胶法制备了多种有机硅烷聚合物纳米材料，以玻璃片、织物和海绵为基底材料，通过浸涂法制备了多种稳定的特殊润湿性材料。首先，研究了仿猪笼草滑动表面向仿荷叶超疏油表面的转变过程，探讨了转变过程中表面的润湿性、透光性和自清洁性能的变化；发现仿荷叶超疏水/超疏油材料具有独特的优势，但存在稳定性差的问题。为此，制备了新型有机硅烷聚合物，通过浸涂法制得了稳定的超疏水材料；讨论了有机硅烷的种类、比例、反应条件及浸涂参数对材料超疏水性和稳定性的影响；考察了材料的形貌、表面化学组成、机械、化学和环境稳定性。在此基础上，拓展了稳定的超疏水材料在油水分离和选择性吸油方面的应用，通过引入四氧化三铁纳米粒子，实现了磁驱动油水分离。主要研究结果如下：

（1）通过控制 Krytox 100的蒸发，实现了由仿猪笼草滑动表面到仿荷叶超疏油表面的转变，发现了仿猪笼草与仿荷叶表面的相似点和差异。液体在仿猪笼草表面的滑动速度明显比仿荷叶超疏油表面上低。另外，液体在仿猪笼草表面的接触角也比仿荷叶表面上小。在仿猪笼草向仿荷叶表面转变过程中，随着Krytox 100的蒸发，液滴接触角逐渐增大，滚动角和最大静摩擦力增大至最大值后再降低，透明度逐渐降低。与仿猪笼草表面相比较，仿荷叶的表面赋予液滴滚落的运动方式、较高的滚落速度和更高的自清洁效率，但由于液体具有较高的接触角，相同面积污物要更大体积的液体来清理。

（2）采用有机硅烷聚合物，通过浸涂法制得了稳定的超疏水织物，并进行了放大实验。有机硅烷聚合物的种类和浓度以及浸涂条件都会影响织物的超疏水性和机械稳定性。在最优条件下，各种天然和人造织物成功地转变为稳定的超疏水织物。研究了超疏水材料的形貌、表面化学组成、机械、化学和环境稳定性。强烈的机械磨损、长时间浸泡于各种有机溶剂中和重复机洗循环对材料的超疏水性没有明显影响。同时，该有机硅烷聚合物纳米材料还可以用于制备稳定的超疏水聚氨酯海绵，用于选择性吸油和油水分离。

（3）采用正硅酸乙酯和十六烷基三乙氧基硅烷，通过溶胶凝胶法制备了有机硅烷聚合物纳米材料，通过浸涂法制得了稳定超疏水聚酯材料，并进行了放大实验。该超疏水聚酯材料表现出较好的超疏水性/超亲油性、机械和环境稳定性。同时，该材料具有较高的油水选择性和油水分离能力，能快速吸收汽油、柴油和原油。在高强度机械磨损、油中浸泡90天和十次循环吸油后，都能很好地保持其较高的超疏水性和吸油量。基于方法简单、成本低廉以及优异的超疏水性、稳定性及重复使用性，该超疏水聚酯材料可以应用到选择性吸油和油水分离领域。

（4）通过四氧化三铁、正硅酸乙酯和十六烷基三乙氧基硅烷间的聚合反应，制备了磁性有机硅烷聚合物纳米材料。通过浸涂法制备了磁驱动的稳定超疏水聚酯材料，呈现出较好的超疏水性、超亲油性、机械稳定性和化学稳定性，并进行了放大实验。同时，该材料在具有优异的油水选择性，能快速吸收水中的汽油、柴油和原油，吸附完油后能被磁铁驱动和移出。 另外，该材料在严苛的机械磨损、90天油中浸泡和十次循环吸油后，均保持其超疏水性和吸油量。基于简便的方法、良好的超疏水性、磁性、优异的稳定性以及重复使用性，该聚酯材料可应用于选择性吸油和油水分离领域。 通过正硅酸乙酯的化学气相沉积形成一层二氧化硅壳层，将四氧化三铁纳米颗粒牢牢固定在聚氨酯海绵骨架上，再将海绵浸入在氟化聚合物溶液中，制备了稳定的磁性超疏水海绵。该材料具有较快的磁响应性、优异的超疏水/超亲油性能、优异的机械和化学稳定性以及较高的油水分离效率和吸油量，且可重复使用。该超疏水聚氨酯海绵不仅能被磁铁驱动，还能选择性地吸附水面上的轻质油以及水下的重油，借助真空泵可实现连续油水分离。