在自然界中,存在大量高度结构组织性、机械性能优越且组成成分简单的碳酸钙基材料,引起了科学家的广泛兴趣。基于对碳酸钙成核和生长机理的深入研究,实现了生物矿化的调控,在防污、抗垢、自清洁以及油水分离等众多领域具有广泛的应用前景。鉴于此,本论文通过无定型碳酸钙介导的仿生矿化和基团图案化诱导碳酸钙的限域结晶两种策略,分别合成了碳酸钙涂层包覆的尼龙网以及图案化碳酸钙,并分别探讨了在油水分离和抗碳酸钙垢的效果。通过SEM、TEM、XRD、AFM、~1H NMR、FTIR、接触角测量仪、高灵敏度微机电平衡系统、红外测油仪以及电化学工作站等分析测试手段对其表面形貌、晶型、表面浸润性、油水分离效率以及抗碳酸钙垢效果等方面进行了表征。基于上述内容,本论文开展了以下研究工作:（1）受天然贝壳珍珠层的启发,通过简单的提拉浸涂、紫外光固化以及仿生矿化的方法,制备了基于壳聚糖-甲基丙烯酸酐水凝胶的无机矿物碳酸钙颗粒包覆尼龙网的仿生矿化网（NBM）。由于所制备碳酸钙涂层具有高表面能的固有属性以及表面涂层形成的微纳米结构,所以仿生矿化网具有空气中超亲水、水下超疏油以及水下超低油粘附的性质,可以实现高效的油水分离。因为所制备的方法简单易操作且合成时间较短,仿生矿化网可以实现大规模的制备。由于与天然贝壳珍珠层有相似的化学成分和微纳米结构,所以仿生矿化网具有良好的机械性能,具有循环稳定性、耐盐稳定性以及可以抵抗沙子撞击和刀刮并且重复使用50次后依然可以保持较高的油水分离效率（≈99.9%）,其硬度和杨氏模量优于大多数油水分离材料,可与天然珍珠层相媲美。（2）首先通过在不同端基基团的烷硫醇溶液中浸泡的方法,制备了在硅基板的金涂层上修饰羧基、羟基以及甲基端基基团烷硫醇自组装单分子层的表面,并探究了不同表面的浸润性变化。然后利用传统的光刻技术和微接触印刷技术制备了促进碳酸钙成核的不同尺寸羧基圆形区域与抑制碳酸钙成核的甲基背景区域共同组成的基团图案化自组装单分子层,并在碳酸钙垢液的水环境中进行生长,利用界面上的基团与碳酸钙垢液中的矿物离子的静电相互作用以及矿物离子的质量运输,实现了诱导无机矿物碳酸钙图案化限域结晶,其次探讨了不同尺寸的羧基基团图案在碳酸钙溶液中生长的情况,最后利用一定强度的水流冲击或施加一定的脉冲电压实现一定的抗垢效果。