淡水资源匮乏是目前全球面临的严重资源问题之一,水资源的缺乏威胁着人类的健康和生存,从而影响社会的发展。大气中有含量可观的水蒸汽,是一个巨大的淡水资源库,如果经过捕集加以利用,可能是解决淡水资源缺乏的一个有效解决方案。用吸附法进行空气水捕集,具有装置结构简单、能耗较低、适用范围广等优势,在实际应用中具有很大的前景,其中高性能的吸附材料的制备是核心和关键。整体式多孔炭材料具有孔结构丰富、抗压强度好、便于大批量合成以及价格相对低廉等优点,是空气水捕集具有应用潜力的吸附剂。本文围绕应用于太阳能驱动的吸附式空气水捕集的整体式多孔炭材料,通过改性调控和原位生长亲水极性位点的策略,提升其水蒸汽吸附能力。搭建了太阳能驱动的空气水捕集装置,测试了亲水多孔炭基吸附剂在其中的空气水捕集效果,并评估了该装置的能量效率。主要内容如下:（1）以间苯二酚-甲醛-己二胺的苯并噁嗪溶胶-凝胶聚合反应体系,制备了一种高强度的微孔-介孔-大孔多级孔结构整体式炭材料,比表面积可达569 m~2/g,总孔容为0.365cm~3/g,抗压强度超过10 MPa,通过孔结构和表面化学调控提升炭材料的水蒸汽吸附性能,且不影响这种整体式炭材料的抗压强度,经过调控筛选后该材料70%相对湿度下水蒸汽吸附量可达12 mmol/g。以炭材料的孔道负载无机盐,形成复合材料也可以大大提高水蒸汽吸附性能。（2）采用复合亲水强化策略,通过在甲醛-间苯二酚聚合物交联骨架中穿插引入可衍生为极性位点的金属有机框架作为炭前驱体,制备了整体式多孔炭材料,该材料比表面积可达705 m~2/g,30%相对湿度下水蒸汽吸附量可达8 mmol/g。通过调控合成过程中Cu2+和4,4′-联吡啶的添加量和热解温度,可以实现对样品孔道结构和表面亲水性的调节。除去金属铜和铜的氧化物形成的表面亲水位点和炭材料表面的含氧官能团,两部分因素共同提升了该整体式多孔炭材料的亲水性。（3）搭建空气水捕集装置,选取了几种多孔吸附材料,均可实现捕集空气中水蒸汽的效果。以两种商业多孔固体吸附剂为例,估算该装置的能量效率可达20.3%。从太阳光照射时吸附剂可达的温度和能量效率两方面考虑,得出炭材料是较为适合应用于太阳能驱动的吸附式空气水捕集中的吸附剂材料的结论。