1.一种基于自发电控制的电热切换润湿性表面的油水分离装置，其特征在于包括依次由管路连接的连通阀（2）、滤渣器（3）和油水分离器，油水分离器自上而下包括依次设置的多相油水腔（6）、分离夹层（8）、发电夹层（10）和单相液体腔（13），多相油水腔（6）顶部设有排气阀（5）及压力表（4）；单相液体腔（13）底部设有出液口（11）以及出液阀（12）；

所述分离夹层（8）内部包含图案化超双疏/热响应型超浸润滴状分离膜，它是以多孔金属网为基底，基底的图案化表面涂层是由热响应型超浸润分离膜材料（19）和超双疏材料（20）组成，在对多孔金属网基底通电状态下改变其表面的温度，能够实现分离膜材料的表面对油和水的润湿性发生变化，从而实现油水混合物的选择性分离；

所述分离夹层（8）外侧设有电源开关（7）、发电夹层（10）外侧侧壁设有电源（9），所述发电夹层（10）内部包含液滴发电单元，液滴发电单元通过导线与电源（9）连接，通过分离夹层（8）分离后的水液滴撞击液滴发电单元表面产生电荷，实现液滴的重力势能与电能的转换，并能够将转换的电能存储给电源（9），电源（9）通过导线和电源开关（7）与图案化超双疏/热响应型超浸润滴状分离膜的多孔金属网基底连接，能对多孔金属网基底供电，以便实现自发电控制的电热切换润湿性表面的高效油水分离过程；

在所述基底表面阵列排布多个圆形涂层的热响应型超浸润分离膜材料（19），其余表面为超双疏材料（20）；

所述多孔金属网基底表面制备热响应型超浸润分离膜材料（19）的过程为：

1）制备共聚物聚（甲基丙烯酸甲酯）‑嵌段聚（n‑异丙基丙烯酰胺）：将引发剂PMMA‑Br、红铜粉、N2H4·H2O、Me6TREN和羧基化碳纳米管加入至有机溶剂A中，搅拌2‑10min后，加入N‑异丙基丙烯酰胺NIPAAm，在40‑70℃下进行充分聚合反应；反应结束后去除催化剂，将聚合产物从无水乙醚中反复沉淀，干燥得到共聚物聚（甲基丙烯酸甲酯）‑嵌段聚（n‑异丙基丙烯酰胺），即为PMMA‑b‑NIPAAm嵌段共聚物；

2）静电纺丝法制备PMMA‑b‑PNIPAAm纤维膜：将PMMA‑b‑NIPAAm嵌段共聚物溶解在有机溶剂B中，搅拌10‑40h后，将制备的溶液在封闭室中静电纺丝；在静电纺丝过程中，将施加的电压保持在10‑20 kV，用圆形多孔金属网收集原纺丝纤维，并将获得的纤维膜干燥，以去除残留的溶剂，即制备完成。

2.如权利要求1所述的一种基于自发电控制的电热切换润湿性表面的油水分离装置，其特征在于热响应型超浸润分离膜材料（19）的涂层厚度为100‑150μm；所述热响应型超浸润分离膜材料（19）为温敏材料，可以在温度转化下使表面在空气超亲水‑水下超疏油与空气超疏水‑水下超亲油两种状态之间稳定可逆转变，其转变温度为30‑35℃；超双疏材料（20）在变化温度条件下持续保持超双疏状态。

3.如权利要求1所述的一种基于自发电控制的电热切换润湿性表面的油水分离装置，其特征在于步骤1）中，所述引发剂PMMA‑Br、红铜粉、N2H4·H2O、Me6TREN和羧基化碳纳米管投料比为200‑400mg：1‑2mg：1‑1.5μL：5‑10μL：10‑15mg。

4.如权利要求3所述的一种基于自发电控制的电热切换润湿性表面的油水分离装置，其特征在于步骤1）中，所述引发剂PMMA‑Br、红铜粉、N2H4·H2O、Me6TREN和羧基化碳纳米管投料比为300mg：1.5‑1.6mg：1.1‑1.2μL：7‑7.5μL：10‑12mg。

5.如权利要求1所述的一种基于自发电控制的电热切换润湿性表面的油水分离装置，其特征在于步骤1）中，所述有机溶剂A为DMF/2‑丙醇混合溶剂，它们两者的体积比是1 4:1；

~

步骤2）中，所述有机溶剂B为DMF/氯仿的混合溶剂，它们两者的体积比是1:1 4，PMMA‑b‑~NIPAAm在有机溶剂的质量浓度是20‑25%。

6.如权利要求5所述的一种基于自发电控制的电热切换润湿性表面的油水分离装置，其特征在于步骤1）中，所述有机溶剂A为DMF/2‑丙醇混合溶剂，它们两者的体积比是2:1；步骤2）中，所述有机溶剂B为DMF/氯仿的混合溶剂，它们两者的体积比是1:2。

7.如权利要求1所述的一种基于自发电控制的电热切换润湿性表面的油水分离装置，其特征在于在所述多孔金属网基底表面阵列排布的作为热响应型超浸润分离膜材料的圆形涂层，其圆形直径为1‑3mm，相邻间隔1‑2mm。

8.如权利要求1所述的一种基于自发电控制的电热切换润湿性表面的油水分离装置，其特征在于所述超双疏材料（20）包括二氧化钛和氟化物ST‑110，它们两者的投料比是1g：

0.8 1.2mL；

~

所述多孔金属网基底表面超双疏材料（20）的制备方法为，多孔金属网基底表面制备热响应型超浸润分离膜材料（19）之后，通过掩膜法在热响应型超浸润分离膜材料基础上喷涂氟化物‑二氧化钛悬浮溶液，掩膜为圆形，圆形直径为1‑3mm，间隔1‑2mm，具体制备过程如下：S1：将二氧化钛加入至无水乙醇并超声分散，随后加入氟化物ST‑110，搅拌均匀，在室温下反应5‑7h，通过二氧化钛和ST‑110的水解缩合制备氟化物‑二氧化钛悬浮溶液；

S2：在多孔金属网基底表面的热响应型超浸润分离膜材料（19）上进行掩膜，随后使用喷笔将氟化物‑二氧化钛悬浮溶液对其表面喷涂，制备超双疏涂层，所述的超双疏涂层在空气中的水滴接触角为145‑155°，且滞后角为4‑6°，超双疏涂层在空气中的油滴接触角为

145‑155°，且滞后角为4‑6°，超双疏涂层的厚度为80‑150 μm。

9.如权利要求1所述的一种基于自发电控制的电热切换润湿性表面的油水分离装置的分离方法，其特征在于分离对象是轻油‑水混合液时，分离步骤如下：

1）打开多相油水腔（6）顶部排气阀；

2）打开滤渣器（3）前端连通阀；

3）在重力作用下，轻油‑水混合液首先进入滤渣器（3），对混合液中所含的固体杂质进行分离；

4）轻油‑水混合液进入多相油水腔（6），轻油‑水混合液通入完成后，关闭滤渣器前端连通阀；

5）轻油‑水混合液接触分离夹层（8）中的图案化超双疏/热响应型超浸润滴状分离膜，室温下图案化超双疏/热响应型超浸润滴状分离膜表面为超双疏/空气超亲水‑水下超疏油图案化表面，由于混合液中水处于下层，因此直接透过图案化超双疏/热响应型超浸润滴状分离膜，而轻油无法透过图案化超双疏/热响应型超浸润滴状分离膜，实现轻油‑水混合液的分离；

6）分离后的水滴落至发电夹层（10）的液滴发电单元表面上，将水滴的势能转化为电能，给发电夹层（10）外部电源充电；

7）随着多相油水腔（6）内水被完全分离，打开单相液体腔（13）底部出液口的出液阀将分离后的水完全排出，随后关闭出液阀；

8）最后打开分离夹层（8）外部的电源开关，对图案化超双疏/热响应型超浸润滴状分离膜进行加热，使分离膜由超双疏/空气超亲水‑水下超疏油图案化表面转变为超双疏/空气疏水‑水下亲油图案化表面，使多相油水腔内所剩的油相透过分离膜，进入单相液体腔并排出。

10.如权利要求1所述的一种基于自发电控制的电热切换润湿性表面的油水分离装置的分离方法，其特征在于分离对象是重油‑水混合液时，分离步骤如下：

1）打开分离夹层（8）外侧电源开关，对图案化超双疏/热响应型超浸润滴状分离膜进行加热，使分离膜由超双疏/空气超亲水‑水下超疏油图案化表面转变为超双疏/空气疏水‑水下亲油图案化表面；

2）打开多相油水腔（6）顶部排气阀；

3）打开滤渣器（3）前端连通阀；

4）在重力作用下，重油‑水混合液首先进入滤渣器（3），对混合液中所含的固体杂质进行分离；

5）重油‑水混合液进入多相油水腔（6），重油‑水混合液通入完成后，关闭滤渣器前端连通阀；

6）重油‑水混合液接触分离夹层（8）中图案化超双疏/热响应型超浸润滴状分离膜，在加热条件下分离膜表面为超双疏/空气疏水‑水下亲油图案化表面，由于混合液中重油处于下层，因此直接透过分离膜，而水无法透过分离膜，实现重油‑水混合液的分离；

7）打开单相液体腔（13）底部出液口的出液阀将分离后的重油完全排出，随后关闭出液口的出液阀；

8）最后关闭分离夹层（8）外部的电源开关，分离膜由超双疏/空气疏水‑水下亲油图案化表面转变为超双疏/空气超亲水‑水下超疏油图案化表面，使多相油水腔内所剩的水相透过分离膜，进入单相液体腔并排出。