水作为地球上重要的自然资源,是人类生存与发展不可或缺的物质基础。然而人口增长和工业生产造成的地下水污染使得淡水资源短缺问题成为人类面临的最紧迫的威胁之一。在海水淡化技术日益发展的今天,通过处理海水来获取清洁水的方式正逐渐成为人们的共识。海水淡化技术主要包括蒸馏法、离子交换法、光热蒸发法、渗析法和反渗透法等。其中,光热蒸发法因结合了地球上最丰富的太阳能和水这两种资源而被认为是最具吸引力的海水淡化技术。在过去的几年里,研究人员试图通过制备新的复合材料和改进蒸发器的结构来提升水蒸发速率和光热转换效率。对于光热转换材料,调控物质组成和优化结构对其性能的提升具有至关重要的作用。本文通过溶剂热和高温煅烧的方法合成了具有分级核壳结构的Ni@C微球,并将其作为光热转换材料。Ni@C微球由多个纳米级Ni@C小颗粒组合而成,并且碳壳紧密地包裹在镍核外层。这种结构不仅加强了镍和碳之间的相互作用、减少了光的反射,还提高了镍的稳定性。镍具有带间跃迁（IBTs）效应,碳能够进行全光谱吸收,它们的协同作用使得Ni@C复合材料在全太阳光谱（200-2500 nm）内具有超高的光吸收（吸光度最高为98%）和卓越的光热转换能力（最高温度可达49.8℃）。随后将Ni@C微球涂覆于三聚氰胺泡沫上表面,得到了具有上层疏水、下层亲水性质的Ni@C/泡沫水蒸发器。作为基底的三聚氰胺泡沫大大增强了蒸发器的隔热能力,减少了热量损失。泡沫的亲水性质和多孔结构能保证有充足的水供给到蒸发界面,并促进水蒸气的有效扩散。上层疏水、下层亲水的Janus结构,不仅实现了蒸发器的自漂浮,还能够有效地防止结晶盐的产生。通过对实验条件的探究,发现以700℃煅烧所得的Ni@C为光热转化剂、Ni@C负载量在10.36 mg·cm-2-14.15 mg·cm-2的范围内以及基底厚度为4 mm时制备的Ni@C/泡沫蒸发器性能最佳,其在模拟太阳光和3.5 wt%的Na Cl溶液中的水蒸发速率为1.52 kg·m-2·h-1,光热转换效率可达91.46%。更重要的是,该蒸发器具有较强的阻盐能力,在每天光照12小时、持续7天的连续测试过程中表现出稳定的水蒸发速率,且蒸发器表面无结晶盐析出,证明该蒸发器能够进行持续稳定的水蒸发。虽然Ni@C/泡沫蒸发器在3.5 wt%的Na Cl溶液中表现出较高的界面水蒸发性能和稳定性。但是,该蒸发器在更高浓度的盐溶液中进行水蒸发时会有不同程度的结晶盐出现,从而导致蒸发速率的下降。因此,为了扩大水蒸发应用范围至更高浓度的海水及工业废水,将能够截留盐离子的聚丙烯酸钠水凝胶引入到了Ni@C/泡沫蒸发器的亲水层,制备了负载阻盐水凝胶的Ni@C/泡沫蒸发器（Ni@C/泡沫/聚丙烯酸钠水凝胶）。随后探究了丙烯酸钠含量以及丙烯酸钠单体、热引发剂和交联剂的比例对于水凝胶形态及蒸发器性能的影响。研究发现,在丙烯酸钠水溶液质量分数为10.0 wt%,丙烯酸钠单体、热引发剂和交联剂的摩尔比为50:1:0.5的条件下,合成的Ni@C/泡沫/聚丙烯酸钠水凝胶蒸发器可以在10.0 wt%的Na Cl溶液中以1.55 kg·m-2·h-1的蒸发速率持续运行12 h。聚丙烯酸钠水凝胶的引入大大提升了蒸发器的阻盐能力,在高浓度盐溶液中的水蒸发可持续稳定运行14天。在利用海水进行水蒸发测试时,该蒸发器可实现1.56kg·m-2·h-1的蒸发速率,且所得蒸发水的离子浓度大幅度降低。本工作采用低成本原料制备的Ni@C/泡沫蒸发器和Ni@C/泡沫/聚丙烯酸钠水凝胶蒸发器不仅具有高光热转换能力和水蒸发性能,而且具有较好的阻盐能力和长期稳定性,因此该工作对于海水淡化和污水净化技术的发展具有一定的参考价值。