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为解决水资源短缺问题,开发先进的净水技术迫在眉睫。可在水-空气界面形成局部加热以改善蒸发效果的界面蒸发技术受到了广泛的关注。太阳能界面蒸发技术将太阳能转换成热能加以利用,具有高效、节能、环保、可再生的优点,同时也存在不足之处,如实际应用中处于暗光或无光条件下,蒸发效率会随之下降。相比之下,微波辐射生成水蒸气技术将电磁能转换为热能可避免这个问题,太阳能与微波的协同辐射更有效促进了能量的吸收利用。针对界面蒸发技术,如何实现减少能量损失和提高蒸发效率、降低生产成本等是急需解决的问题。聚苯胺（PANI）原料便宜且易于合成,经掺杂后可调节电导率改善其导电性,同时掺杂态PANI具有明显的近红外吸收和较高的光热转换效率。碳微球（CMSs）展现出良好的光热性、导电性等,对其表面改性可有效拓展应用途径。为了进一步提高光吸收性能与微波吸收性能,选择了改性碳微球与掺杂态PANI相结合。因此,本课题以掺杂态PANI为基础,与氨基化碳微球（A-CMSs）结合,制备了增强光吸收性能与微波吸收性能的复合材料。采用3D蒸发装置,测试了蒸发性能与净化性能,并将其应用于重金属离子废水处理、染料废水处理与海水淡化领域。具体研究内容如下:（1）掺杂态PANI材料的制备及其用于界面蒸发利用苯胺为原料通过化学聚合法合成盐酸掺杂聚苯胺（PANI-HCl）与硫酸掺杂聚苯胺（PANI-H2SO4）,构建界面蒸发装置。XRD、SEM、FTIR、接触角表征结果显示,两种掺杂态聚苯胺具有一定的结晶度与亲水性,其纳米纤维状聚苯胺单元呈三维多孔网络结构。UV-Vis和VNA测试结果表明,PANI-HCl具有更优秀的光吸收性能和微波吸收性能。用掺杂态PANI组装3D蒸发装置,用于太阳能、微波辐射界面蒸发生成水蒸汽,蒸发性能良好且稳定。PANI-HCl涂层组在1 k W/m~2光强辐射下的蒸发速率和蒸发效率为1.31 kg/（m~2·h）、81.74%,为空白对照组的2.81倍;在70 W微波辐射下的蒸发速率为7.34 kg/（m~2·h）,为空白对照组的1.71倍。总之,PANI-HCl涂层的界面蒸发可通过光热转换、磁热转换将吸收的太阳能与微波转化成热能加以有效利用。（2）A-CMSs/PANI-HCl复合材料的制备及其用于界面蒸发以葡萄糖和氨水为原料,通过水热法合成了氨基化碳微球（A-CMSs）,然后通过化学氧化法制备了PANI-HCl包覆A-CMSs的A-CMSs/PANI-HCl复合材料。XRD、SEM、FTIR、接触角、UV-Vis和VNA一系列表征结果显示,A-CMSs具有粗糙的表面、强亲水性,合成的A-CMSs/PANI-HCl复合材料兼具A-CMSs与PANI-HCl优势,呈三维多孔网络结构与强亲水性,且具有更强的光吸收性能与微波吸收性能。使用A-CMSs/PANI-HCl涂层组的蒸发装置在1 k W/m~2光强辐射下的蒸发速率和蒸发效率为1.39 kg/（m~2·h）、86.78%,为空白组的2.98倍;在70 W微波辐射下的蒸发速率为11.68kg/（m~2·h）,为空白组的2.73倍。证明了A-CMSs/PANI-HCl复合材料改善了太阳能、微波辐射生成水蒸汽的蒸发性能,实现了将太阳能与微波吸收转换成热能更有效利用。（3）基于A-CMSs/PANI-HCl的废水处理、海水淡化界面蒸发性能研究在废水处理与海水淡化领域,蒸发法因为去污效果强、灵活性高、适应性强等优点被广泛应用。在废水处理中,实际废水环境复杂,为降低成本、延长使用寿命,针对酸度与盐浓度对蒸发效果的影响,探究了A-CMSs/PANI-HCl组装3D蒸发装置通过界面蒸发来处理废水的可能性。实验结果表明强酸（p H=1）、高盐（含量30%）的条件对蒸发效果的不利影响有限,仍可保持较高的蒸发速率。在模拟重金属离子废水的蒸发收集实验中,五种重金属离子的离子浓度约降低3个数量级,表明A-CMSs/PANI-HCl对重金属离子废水具有优异的净化能力。并研究了对染料废水的净化性能,蒸发收集后,染料浓度降低2～3个数量级。在海水淡化模拟实验中,采用不同浓度的Na Cl溶液模拟海水进行蒸发实验探究可行性。在高浓度Na Cl溶液（含量30%）下仍保持较高的蒸发速率,对3.5%Na Cl溶液进行辐射蒸发并收集,其盐度远远低于世界卫生组织（WHO）标准,表现出高脱盐性能。此外,在户外自然光照下与密闭黑暗条件下使用A-CMSs/PANI-HCl材料通过蒸发装置进行蒸发,与纯水蒸发相比提高了蒸发效率,为实际应用提供了理论借鉴,具有极大的发展潜力。