太阳能是一种绿色、安全、通用的可再生能源,具有广谱、大面积的特点。目前,太阳能的利用主要包括光电转换、光化学转换和光热转换。其中,光热转换已经广泛地应用于光热发电、光热储能和太阳能海水淡化等领域。特别是在海水淡化领域,由于利用太阳能而无须消耗其他类能源,该技术受到了高度重视。太阳能海水淡化技术的核心是开发出光热材料。目前,人们已开发出多种光热材料（例如金纳米颗粒、石墨烯和碳纳米管）,并成功用于高效光热蒸发海水;但还存在两个问题。第一个问题是成本高;当前光热材料的合成,步骤较为繁琐,原料较昂贵。第二个问题是蒸发过程容易析盐。为解决以上问题,本文开发了两种新型低成本光热转换材料,并利用悬挂模式来避免析盐,主要成果包含以下两点:（1）以天然西瓜为前驱体制备多孔碳气凝胶来蒸发海水以前人们开发出系列光热材料应用于海水淡化,但由于合成方法复杂和价格昂贵,限制了其大规模应用。为解决以上问题,选用了来源广泛、价格便宜、绿色无污染的天然西瓜作为原材料,制备了多孔碳气凝胶,并研究了其光热转化和海水淡化性能。首先,以西瓜软组织为原材料,通过简单的一锅水热法（180℃保温12 h）制备多孔碳凝胶,再通过冷冻干燥法,除去内部水分从而获得气凝胶。该气凝胶是由各种碳网络结构和碳纳米球交联组成,其平均孔径大小31.97 nm,同时表面带有各种活性官能团。该气凝胶展现出优异的光吸收（可见光区域达到95%）和光热转换性能。通过控制气凝胶的高度来探究其热量损失和输水供应,结果发现3 cm高度的气凝胶的蒸发性能最好,在1个标准太阳光(1 k W m-2)照射下,其蒸发速率为2.34 kg m-2h-1,光热转换效率为86.3%,并在60 h的长循环实验中,性能保持稳定。因此,这种多孔碳气凝胶在大规模太阳能海水淡化中具有很大的潜力。（2）多孔Cu@CuO光热泡沫片的制备及在悬挂模式下蒸发海水在传统的漂浮型蒸发器中,光热薄膜直接漂浮在海水表面进行蒸发,随着蒸发时间的延长,海水中盐分会在光热薄膜表面析出形成盐结晶,使得蒸发速率下降。为解决以上问题,制备了一种柔性的多孔Cu@CuO光热泡沫片,并利用悬挂模式来避免析盐。首先以Cu泡沫片（厚度约为1.5 mm）衬底,利用化学氧化法在其表面生长Cu（OH）2纳米线（长度5-10μm）,再通过高温处理使Cu（OH）2转变为CuO,得到了Cu@CuO光热泡沫片。Cu@CuO泡沫片具有高的光吸收（≈93%）和光热转换性能。随后将Cu@CuO泡沫片固定在两个水槽之间,其中较高的水槽中装满海水,较低的水槽中不装水。在Cu@CuO泡沫片的毛细作用、虹吸效应和水重力多重作用下,海水会沿着泡沫片从较高的水槽流向低的水槽中。通过调节两个水槽之间的相对高度,可调整Cu@CuO光热泡沫倾斜角。在倾斜角为20°时和标准太阳光(1 k W m-2)照射下,最高蒸发速率为2.06 kg m-2h-1,光热转换效率为88.2%。特别是在海水流动的过程中,光热泡沫片表面析出的盐分被带入较低的水槽中,有效避免了析盐。在进行12 h光照时,其蒸发速率不会发生变化。因此,这种悬挂模式的光热泡沫片在实际海水淡化中展现出较好的潜力。本文合成了生物质多孔碳气凝胶和多孔Cu@CuO泡沫片两种光热材料,利用了一种悬挂模式来蒸发海水,为后续的大规模应用和设计新的蒸发器提供了一些思路。