目前,由于世界人口的急剧增长、工业化水平的不断提高,水污染正成为一个日益严重的环境问题,导致人类赖以生存和发展的淡水资源急剧短缺,利用清洁能源进行经济高效的海水淡化是解决这一问题重要的途径。太阳能驱动海水淡化技术既能利用绿色能源生产清洁水,同时还能缓解化石能源短缺的问题。太阳能界面蒸发技术在水体与空气的界面处通过蒸发器利用太阳能加热水面产生蒸汽,极大地提高了光热转化效率。通过太阳能驱动海水淡化技术是目前该领域的研究热点。（1）受树木分支结构和蒸腾作用的启发,采用吸湿快干的Coolmax纤维和疏水的丙纶（PP）纤维交织成具有单向导湿功能的多层树状仿生机织物（TBTWF）。TBTWF含有平纹层（PWL）、方平层（BWL）和浮长线层（FL）,其中连续的经纱在TBTWF的厚度方向上来回交织,为TBTWF提供连续的导水通道。通过纬纱润湿性、纬纱细度、纬纱疏水层数以及织物表面沟槽结构参数进行调控,使非对称结构的TBTWF具有优良的单向导湿性能。结果表明,TBTWF具有较高的单向导湿指数R（435%）。通过对毛细力、静水压力和疏水力分析,研究了TBTWF的单向导湿机理。此外,以三层机织物具有类似织构的两种双层织物为例,验证了该织物设计方法的普适性。（2）进一步利用具有单向导湿性能的TBTWF结构,以此多层仿生结构为基础,采用亚麻纤维进行纺织织造出多层树状仿生亚麻机织物（TBFF）。通过一步化学合成法,采用聚多巴胺-聚吡咯（PDA-PPy）复合材料对TBFF进行改性,获得了高亲水性和高比表面积的纳米纤维。经过改性后的TBFF-PDA-PPy表面的分级微观毛细管和经纱之间的宏观毛细管结构具有宽频的光吸收、高效供水、蒸发面积大、蒸汽易逃逸等特点。因此,在1个太阳光照射下,具有连续导水通道的TBFF-PDA-PPy蒸发速率达到1.37 kg m-2 h-1,太阳能转化效率高达87.4%。同时,该光热织物具有良好的稳定性和高效的脱盐性能。（3）为了进一步提高以TBFF为基材的光热织物的界面蒸发性能,将TBFF织物进行高温碳化,并通过静电沉积工艺在碳纤维表面涂覆PPy,制备了一种新型的PPy改性碳化TBFF（CTBFF-PPy）,可作为用于海水淡化的太阳能界面蒸发器。亲水的CTBFF-PPy具有连续导水通道可实现对蒸发界面的高效供水。CTBFF-PPy表面形成的双尺度毛细水分别为用于高效界面蒸发的纱线内微观毛细水和用于脱盐的纱线间宏观毛细水,从而提高了蒸发效率和脱盐性能。因此,CTBFF-PPy具有优良的太阳能界面蒸发性能(蒸发速率为1.4 kg m-2 h-1,太阳能光热转化效率为91.5%)、高效的太阳能脱盐和无需任何后期清洗处理的长期耐盐性能等功能。（4）为了进一步降低成本、简化制备工艺,提高成本效益,受水葫芦自漂浮结构和蒸腾作用的启发,设计出一种由商业化的黑色超细旦丙纶（SDP）纤维与可发性聚乙烯（EPE）泡沫交织而成的自漂浮仿生水葫芦复合机织物（BWHCWF）,实现了该光热织物用于太阳能海水淡化成本效益的提高。在传统的纺织织造工艺中,通过改变纤维细度、EPE泡沫的尺寸、纱线捻度、纱线密度和组织结构参数来调控BWHCWF表面的双尺度毛细通道（纱线内部的微观毛细通道和纱线之间的宏观毛细通道）,进一步调控了BWHCWF表面的限域毛细水、含水量梯度分布以及温度梯度分布,使得供水量和蒸发量达到动态的平衡,从而加速限域毛细水的蒸发。在1个太阳光照射下,BWHCWF的蒸发速率为1.408 kg m-2 h-1且其光热转化效率为92.43%。另外,连续的双尺度毛细通道结构的存在也保证了界面蒸发增强的同时表现出良好的抗盐沉积能力。在BWHCWF的实际海水淡化过程中,设计出两种太阳能蒸馏收集装置,包括实验室内蒸馏装置和易于携带且自漂浮在水面的户外蒸馏装置,所收集的冷凝水达到世界卫生组织（WHO）和美国环境保护署（EPA）的饮用水标准。