常見的低表面能的材料從以上闡述了解到，構成超疏水表面必須含有低表面能的材料。一般而言，有兩種途徑可以制得超疏水表面，其一是在具有微納復合二級結構的基材表面涂覆一層低表面能的材料，其二是直接在低表面能材料的表面構造微納二級結構。常見的低表面能的材料主要包括含氟化合物、聚合物、長鏈烷烴類化合物和有機硅化合物。
1.有機氟化合物：在幾種常見的元素：N、O、I、Br、Cl、H、F 中，F 的表面能是最低的。所以，用 F 原子把長鏈烷烴中與碳連接的氫取代可以大大降低化合物的表面能?？梢赃@么認為，被 F 原子取代的氫原子的個數越多，表面能就越低。全氟化合物在所有的化合物中有著最低的表面能。所以，經含氟化合物或全氟化合物修飾的基材表面很容易達到超疏水性。
常見的含氟化合物有聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）和氟化硅烷
2 聚合物聚合物可以作為一種低表面能材料修飾油水分離表面。截止到目前為止，其中一些已經商業化，如聚丙烯（PP），聚氨酯（PU）。與商業化的其他天然材料（稻殼、甘蔗渣、羊毛等）相比，聚丙烯基的無紡布和聚氨酯海綿展現出了較高的油水分離效率和吸附能力
3 長鏈烷烴類化合物由于碳材料固有的疏水性，長鏈烷烴類化合物也可作為低表面能物質用于超疏水表面的制備。一般地，常在粗糙表面接枝長鏈烷烴類物質進行改性，以達到超疏水的效果。這必須保證長鏈烷基的側鏈或鏈端有可反應的基團，一般為羥基（-OH）、羧基（-COOH）、巰基（-SH）和酰氯基（-COCl）等
4 有機硅化合物有機硅化合物是疏水性能優異的一類物質。當前用于油污處理的有機硅化合物主要包括聚硅氧烷和有機硅烷。Choi 等[19]利用PDMS 制備了一種PDMS 海綿（圖1.7），可以選擇性的從水中除油。同時由于PDMS 有很好的的疏水性和彈性，和其他文獻報導的吸附劑相比，該海綿對油品有較高的選擇性和良好的回彈性。但是，聚二甲基硅氧烷較高的原料成本成了研究人員不得不考慮的一種因素，單純的使用PDMS 作為吸附劑不符合經濟性原則。為了節約成本，一個可行性的策略就是利用PDMS 作為一種涂層來修飾廉價的基底材料，并將改性后的基底作為吸附材料用于溢油的處理。除此之外，聚硅氧烷、有機硅烷如硅酸四乙酯（TEOS）、正硅酸甲酯（TMOS），十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷，十八烷基三甲氧基硅烷等都是常用于制備超疏水表面的材料。
5 超疏水表面的應用在過去的 20 多年里，由于其獨特的憎水性，超疏水表面吸引了大量的科研工作者投身到其研究中。
超疏水表面幾乎在各行各業都擔任著至關重要的作用，如金屬防腐、防霧、減阻、防冰、自清潔和油水分離領域。
1 金屬防腐腐蝕是因為材料與周圍環境發生化學反應而引起材料的腐敗或破壞。換句話說，腐蝕是由于化學反應而使金屬磨損。在船舶、水產養殖、石油工業、海水淡化和電廠換熱等大型工業領域，由于金屬材料長期與水接觸，難免會存在金屬的腐蝕。在金屬表面制備一個憎水的表面可以有效的減緩金屬或合金的腐蝕速率。在過去的20 年中，金屬基底上的超疏水涂層在高腐蝕性的流體中表現出了非凡的耐腐蝕性，許多制備超疏水涂層的技術和表征方法都驗證了這一結論的正確性。
2 減阻液體沿著表面流動時會產生阻力。在船舶工業以及海洋運輸業中，液體對于船只表面的阻力會嚴重的影響船舶的行進速度，造成油料的浪費。有數據表明，液體阻力對于船只的行進摩擦阻力占總阻力的 80%。輸油管道的液體壓降占液壓系統總壓降的很大一部分，幾乎所有的傳輸動力都用來克服阻力，所以，如若找到一種合適的方法來減小船只和輸油管道的壓降，這對于提高航速和輸油速度，節約資源，提升效率意義重大。近些年，大量的實驗都用來探索如何減小超疏水表面或者超疏水管道的阻力。相較于普通管道而言，流體通過超疏水管道時的阻力損失大大減少
3 防結冰超疏水表面的防冰性能和凍結延時性能在電力和風機等重要的領域有著重要的應用價值。這些裝置表面結冰會使其性能急劇下降，導致設備性能下降的同時也可能會導致災難性的事故，因此，迫切需要開發出防冰技術來降低結冰對生產生活的危害。一般而言防冰技術分為主動防冰法和被動防冰法。主動防冰法就是通過一些機械的方法如人工清掃、加熱化冰和噴灑防冰劑等。主動防冰法需要人工的參與，耗時較多且效率低下。而被動防冰法就是在物體表面涂覆一層功能層，從而阻止水滴在其表面凍結成冰。一般而言，人們通過三種途徑來達到表面防冰的目的：一是減少水滴在物體表面的粘附，切斷結冰源；二是延緩水滴在物體表面凍結成冰核的時間，從而延緩結冰的過程；三是減少凍冰對物體表面的粘附，使得物體表面上的冰能夠在外力（晃動、振動等）的作用下輕易脫落。.
4 自清潔自清潔是目前討論最多的話題之一，因其獨特的特性和廣泛的應用前景而倍受關注。一般而言，超疏水表面擁有著超高的接觸角和較低的滾動角，水滴極難潤濕其表面，且極易滾落，同時帶走上面的雜質，我們稱其為自清潔的特性[29]。自清潔技術最基本的原理是微納米的結構減少了水滴的粘附，水滴可以自動的除去超疏水表面的污垢顆粒。自清潔技術在紡織、建筑、廁所、家用窗戶和光伏領域都有應用。
5 油水分離油類的開采和運輸以及工業過程中產生的含油污水會導致嚴重的環境污染，傳統的分離方法（如：重力法、氣浮法和撇油器法）分離方法成本較高，且效率較低，因此開發出一種新型的油水分離技術變得十分重要。近來，利用超疏水表面進行油水分離已經成為一個趨勢，也是應對頻頻發生溢油事故的一個有效策略。江雷院士是國內最先利用超疏水表面進行油水分離的一位前輩，利用噴涂法將聚四氟乙烯的溶液噴涂在不銹鋼網上，經高溫固化后即得到超疏水超親油的表面，可用于油水分離。
