清洁的淡水资源与人类生存和社会发展的许多方面都息息相关,如工业、能源和食品生产、生态平衡等。但是近年来由于人口的急剧增长和经济的快速发展,淡水资源变得越来越少。因此,如何高效的获取淡水资源成为当下研究的重点问题。目前,主流的获取淡水资源的方法为膜法和热法,它们均是非常成熟的大规模获取淡水资源的方法,但是,这两种方案都需要消耗大量的化石燃料,不可避免的会给环境造成一定的污染,近年来出现的太阳能界面淡化技术,为解决这一问题提供了一种新的思路,其主要是通过制备光吸收材料来利用太阳能这一清洁丰富的能源然后通过界面加热的方法实现海水淡化来获得清洁的淡水,而这其中的关键就是光热转换材料的制备,为了探索低成本、高效率的光热转换材料,本文做了以下的工作:(1)通过水热法合成WO3纳米棒,然后在500℃还原气氛下退火不同时间制备得到WO3-x纳米棒,最后将其溶于水中形成溶液,均匀的涂敷在经过氨水处理的木头上,制得光吸收体。由于WO3-x的局部等离子共振效应和木头的多级散射特性,退火2 h得到的WO3-x纳米棒修饰的木头蒸发器可以吸收94%的太阳光,将其用于太阳能海水淡化,在1个太阳光强度下(1 kW·m-2)的水蒸发速率为1.28 kg·m-2·h-1,光热转换效率为82.5%,其淡化后获得的淡水远低于世界卫生组织的标准。此外,其对模拟重金属离子和工业染料废水也表现出很好的净化特性。(2)以WCI6和无水乙醇为原料在不同水热温度下制备得到W18O49,在1 80℃条件下制备的W18O49为海胆状结构,其相较于其它温度下比表面积更高,光吸收能力更强,所以选择在180℃条件下通过添加不同含量的GO制备得到W18O49/rGO异质结构,然后溶于水中均匀的涂覆在木头的表面,制备得到光吸收体。由于W18O49的局部等离子共振效应,rGO的强的光吸收能力和异质结构的综合作用使得制备的W-W18O49/rGO-0.01光吸收体可以吸收97.07%的太阳光,在1 kW·m-2的模拟太阳光强度下,其表面温度可以很快的升高到64.0℃的稳定状态,水蒸发速率为1.34 kg·m-2·h-1,光热转换效率可以达到86.5%,比很多已报道的文献都要高。此外,经淡化后水中离子浓度显著降低,可以满足饮用水的标准。(3)利用化学气相沉积(CVD)在泡沫镍表面沉积石墨烯,得到Ni-G,然后在水热条件下制备Ni-G-WO3-x。随后,将其置于棉芯引流的聚苯乙烯泡沫上浮于海水表面,棉芯提供水通道,聚苯乙烯泡沫作为隔热和支撑材料,Ni-G-WO3-x光吸收体吸收光能并将其转换为热能。由于石墨烯和WO3-x的强的光吸收特性以及多孔结构的多级散射使得其能够吸收93%的太阳能,在1 kW·m-2的模拟太阳光强度下,水蒸发速率可以达到2.12 kg·m-2·h-1,是纯海水(0.465 kg·m-2·h-1)的4.56倍,光热转换效率可以达到85%。此外,其在户外实际条件下的蒸发结果表明其有很广阔的实际应用前景。(4)以WO3和S粉为原料,通过预先球磨然后热还原的方法制备得到黑色WS2光吸收材料,然后通过溶剂-非溶剂诱导相转化的方法制备得到PVDF/WS2多孔薄膜,通过改变添加WS2的含量制备得到不同的PVDF/WS2多孔薄膜。试验结果表明当薄膜中WS2含量为0.2 g时其在湿润条件下的光吸收率可以达到90.58%,然后将其置于无纺布包覆的聚苯乙烯泡沫上进行海水淡化测试,其在一个太阳光强度下的水蒸发速率可以达到1.30 kg·m-2·h-1,实现80.5%的光热转换效率,在5个太阳光强度下其表面温度可以达到76.2℃,表明其具有很强的光热转换能力。而且,由于薄膜的疏水特性,循环稳定性大大提高,淡化之后薄膜的表面并没有明显的盐分析出。