随着太阳能驱动的水蒸发系统在污水净化、发电等方面的拓展应用,太阳能蒸汽的高效产生已引起越来越多的关注。已有的研究报告了许多提升太阳能蒸发系统性能的策略,其中较为突出的是通过使用基于碳基纳米材料的太阳光吸收器来提高蒸汽产生的效率。但是,成本高、工艺复杂、光热转换效率低等因素,阻碍了太阳能驱动水蒸发系统在实际水体中的应用。最近的研究中,运用成本低廉、拥有独特原生结构的植物材料制备太阳能蒸发系统的光热吸收器已成为本领域的研究热点。本文中,我们对生物质材料碳化以得到天然太阳光吸收器的方法进行改进,利用简单的一步水热法合成结构可控（保留材料原生孔道结构）、组成可控（引入亲水基团提高材料亲水性）的植物碳化材料。此外,在制备碳化植物材料的基础上,首次结合生物模板法和水热法制备出了由TiO2装饰的碳化植物叶片、花瓣、果实壳、植物秆茎等材料的三维碳（TiO2/碳复合材料）。与现有研究中复合材料的制备方法不同,生物模板法与水热法的结合不仅保留了植物模板的原始结构还可以使TiO2在材料的内外表面均匀生长从而更好的发挥碳与TiO2的协同优势。材料可促进太阳能蒸汽的高效产生并可用于实际水体的蒸发净化处理。主要研究结论如下:在1kW/m~2的模拟太阳光下,所制备材料中,叶片TiO2/碳复合材料的水蒸发速率最高可达2.31 kgm-2h-1,相较于纯水蒸发速率提高了3.45倍。花瓣TiO2/碳复合材料的水蒸发速率最高达2.02 kgm-2h-1同条件下是纯水蒸发的3.48倍。运用植物废弃物—植物茎等硬模板制备的TiO2/碳复合材料,其蒸发性能也可提高2.48倍。所制备材料具有优异的水传输性能和良好的光吸收性能。在实际水体中的应用结果显示,所制备的桂叶TiO2/碳复合材料可用于蒸发净化制药废水。在室外较低光强条件下,使用TiO2/碳复合材料的太阳能蒸馏器,其净水最大生产率为6.9L/m~2.day。净化后废水中的COD去除率达到98.8%,氨氮的去除率90.8%。