太阳能驱动的光热水蒸发是仅仅利用太阳能资源解决当前水资源短缺的技术,在脱盐、蒸汽发电、蒸馏、水分解、杀菌等方面均表现出非凡的前景。然而,由于水体自身对光的吸收能力较弱,导致传统的水蒸发效率过低。近年来,热局域化界面水蒸发概念的提出极大提高了太阳光的利用效率,为太阳能光热水蒸发的商业化应用创造可能。热局域化界面水蒸发是将水分运输到加热界面,实现液体–气体的相转变。决定热局域化界面水蒸发效率的最关键因素是光热材料,过渡金属硫化物因其制备过程简单、耐化学稳定性强、在紫外–可见光区域的吸收性能好等优点受到广泛关注。但是,理想的光热水蒸发器需要光热材料对全谱太阳光（200–2500 nm）均具有较好的吸收。目前已报道的金属硫化物基光热膜材料往往通过抽滤成膜法,将光热材料与基底进行组合,所制备的膜材料在实际使用过程中容易发生光热材料的脱落。同时,将吸光材料整合进入蒸发系统时,蒸发器的整体稳定性、盐阻塞、热损失等问题也亟待解决。为此,本论文通过对过渡金属硫化物结构进行调控,制备出一系列具有全光谱吸收性能的过渡金属硫化物多级结构。通过调节蒸发器的润湿性以及合理设计蒸发面结构,有效解决了蒸发器在长程脱盐过程中的盐阻塞问题。具体的研究内容如下:（1）以多孔的金属泡沫铜为基底,硫化铜作为光热材料。通过简单的化学浴反应在泡沫铜表面原位生长出具有优异光热性能的Cu2S/Cu2O核壳纳米线,得到一体式的Cu2S/Cu2O/CF纳米复合材料水蒸发器。通过SEM、XRD、XPS、EDS等表征证明该异质结构的成功制备。制备出的Cu2S/Cu2O/CF纳米结构水蒸发器在全太阳光谱的光吸收率达到96%。Cu2S/Cu2O/CF在一个太阳光下的蒸发速率高达1.44 kg m-2 h-1,对应的太阳光–蒸汽转换效率为83.1%。同时,Cu2S/Cu2O/CF优异的环境稳定性使得材料满足对多种污染溶液的处理。此外,Cu2S/Cu2O/CF良好的亲水性赋予了材料实际的抗油污性能,可以同时对油水乳液进行处理。Cu2S/Cu2O/CF纳米复合材料为太阳能驱动的海水淡化提供了一条有效的途径。（2）以稳定性较好的玻璃纤维膜（GF）为基底,在聚苯胺（PANI）改性的GF表面垂直生长出大量Ni CoxSy纳米片,配合自主设计的蒸发装置,制备出高效的太阳能光热水蒸发器。Ni CoxSy-PANI@GF多孔蜂窝状结构和粗糙的表面极大提高了入射光的传播路径。同时,PANI改性后的GF亲水性进一步提升,通过毛细作用持续不断的向蒸发界面供应水分。Ni CoxSy-PANI@GF对全光谱太阳光的吸收率高达96%,一个太阳光照射下的水蒸发速率达到1.30 kg m-2 h-1,对应太阳能–蒸汽转换效率为78.7%。通过最优化的尺寸设计,使得材料可以进行连续20 h的脱盐应用并进行盐分收集。同时,良好的亲水性赋予了材料优异的自清洁性能,保证了材料后续的高效脱盐应用。这种高耐候性的柔性水蒸发器件为该技术的实际应用提供了可能。（3）通过构建多级结构可以有效提高半导体材料的光吸收性能。本章中,以MOFs作为多孔模板,通过简单的常温硫化法制得具有优异光吸收性能的多孔硫化铜。通过聚乙烯醇（PVA）的粘附作用,将Cu S稳定负载在密胺泡沫（MF）的多孔网络中,再用戊二醛进行交联,制得Cu S/MF气凝胶光热水蒸发器。MF的低热导率减小了热量的损失,交联后的PVA进一步提高了材料的亲水性,保证了Cu S/MF在蒸发过程中充足的水分供应,Cu S/MF在一个太阳光下的蒸发速率达到1.46 kg m-2 h-1。此外,15次的海水循环蒸发实验表明,Cu S/MF具有良好的循环稳定性,这种耐酸碱的气凝胶光热蒸发器为海水淡化技术的发展提供了新的思路。