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化石能源危机、淡水资源缺乏、水污染加剧是当今世界面临的难题。利用太阳能水蒸发进行海水淡化、污水处理具有节约能源、降低污染的巨大优势。太阳能水蒸发是利用光热转换材料将光能转换为热能并加热水使之蒸发,太阳光吸收/光热转换、热能高效利用、充足的水运输是太阳能水蒸发系统的关键。目前研究热点的太阳能水蒸发系统主要有以纳米流体为吸收体的体积式蒸发系统、以漂浮在水界面的光热材料为吸收体的界面式蒸发系统。本文以锑掺杂的氧化锡(ATO)纳米颗粒、葡萄糖为原料,制备了ATO@C(无定型碳包覆ATO纳米颗粒)水基纳米流体以及ATO/C泡沫状界面光热转换材料,并对其构成的体积式蒸发系统、界面式蒸发系统的性能进行了研究。结果如下:1.将ATO纳米颗粒悬浮液与葡萄糖在200℃水热反应4h得到ATO@C水基纳米流体。ATO@C纳米颗粒是ATO纳米颗粒表面包裹无定形碳壳的核壳结构,粒径为20-30nm,在水中具有较高的稳定性。ATO@C纳米流体结合了C在可见光区域和ATO在近红外区域的吸收优势。随着固含量增加,纳米流体的太阳光吸收率和光热转换效率增强,0.3wt%的纳米流体可以吸收99.9%的太阳光,光热转换效率为97.8%。增加光照强度可以显著增强纳米流体的蒸发速率,但水蒸发效率反而降低。1个太阳下,高度为5cm的ATO@C纳米流体的水蒸发效率为45.9%,随着纳米流体高度减小,热量损失减少,1cm高的纳米流体水蒸发效率为92.9%。2.以葡萄糖为碳源,添加ATO纳米颗粒,采用自发泡的方法制备了ATO/C泡沫光热转换材料。ATO/C泡沫样品主要由无定型碳和ATO组成,碳含量约70%,在太阳光谱范围内具有宽波段吸收特性。多孔结构使样品可以漂浮在水面上,并且促进了光吸收和水输运,有利于增强水蒸发。ATO/C泡沫样品含有C=O、OH等基团,亲水性好。在1个太阳下,ATO/C泡沫水蒸发速率为1.53kg·m-2·h-1,蒸发效率为96%。随着光照强度的增加,样品的蒸发速率增加,但蒸发效率反而减小。样品水蒸发性能优异,在海水淡化和有机废水处理等方面具有很好的应用,经ATO/C泡沫处理得到的冷凝液符合国家饮用水标准。