近年来,随着石油和化工产业的迅猛发展,石油的泄漏和工业有机污染物的大量排放,对生态环境构成了巨大威胁。与传统分离材料相比,三维（3-D）多孔分离材料具有较高的比表面积和孔隙率,使油液较易吸收、存储、运输和连续去除,引起了越来越多的关注。基于3-D多孔聚合物材料的低成本性、易加工成型性以及良好的机械性能和耐腐蚀性能,它们被认为是最有前途的油污吸收剂材料之一。本文重点研究3-D多孔聚氨酯（TPU）复合泡沫的制备、表面改性以及其油水分离性能。主要工作包括:1.采用真空辅助溶液浇注/粒子沥滤和热致相分离相结合技术制备TPU多孔3-D泡沫材料,研究成型工艺参数,如:浇注溶液浓度、去离子水含量等对TPU多孔泡沫的形貌、结构、孔隙率、吸油率和润湿性能的影响。实验结果表明:当TPU浓度为8%和去离子水含量为8.5 ml时,制备获得的TPU三维多孔材料具有良好的连通性能和较好的孔隙结构。可以通过调控成型工艺参数控制三维多孔材料的孔隙形态、结构以及孔隙率,吸油率和表面润湿性等。2.采用真空辅助溶液浇注/粒子沥滤和热致相分离相结合技术,以聚偏氟乙烯（PVDF）和TPU为原料,制备TPU/PVDF复合多孔泡沫。研究不同材料配方和不同粒径的盐颗粒对TPU/PVDF复合多孔泡沫的形貌、孔隙率、吸油率和润湿性能等影响。实验结果表明:TPU/PVDF复合多孔泡沫显示出超亲油性和疏水性能。在蠕动泵辅助下,TPU/PVDF复合多孔泡沫可以连续分离油/水污染物,在多次循环后,仍保持98.5%的分离效率。同时复合多孔泡沫还具有乳液分离能力。因此,该复合多孔泡沫在污水处理以及海上石油泄漏中具有巨大的潜在应用。3.为了进一步增强多孔泡沫的多功能性,通过超声辅助和涂层相结合技术,以TPU,二氧化钛（TiO2）和聚多巴胺（PDA）为原料,制备TPU/TiO2/PDA复合多孔泡沫。分别研究了复合多孔泡沫的形貌、结构、热稳定性、机械性能、表面润湿性能、油水分离性能以及光催化性能等。实验结果表明:TPU/TiO2/PDA复合多孔泡沫在空气中具有亲水和超亲油,水下超疏油和油下超疏水性能。仅在重力作用下,该复合多孔泡沫材料不仅可有效地分离油,分离水,而且可以分离乳液。此外,在可见光照射下,该复合泡沫对罗丹明B（RhB）催化1h,其去除率为96.05%。这是由于TiO2和PDA的协同作用,使复合多孔泡沫具有多功能性。