近年来,淡水资源的缺乏引起了广泛的关注,现有的海水淡化技术由于高成本、高能耗、污染大等问题限制了其应用,因此,高效、节能、低价的海水淡化技术成为了急需解决的问题。太阳能是自然界中的可再生资源,太阳能驱动的界面光热蒸发受到了极大的关注,而光热蒸发的关键则取决于光热材料。目前的光热材料则存在成本高、制备过程复杂、光吸收率低等问题,这在很大程度上限制了界面蒸发技术的应用。木质素是全球第二大生物质资源,具有绿色环保、成本低廉、来源广泛等优点,并且具有一定的光热作用,因此在界面光热蒸发领域有极大的应用潜力。基于以上背景,本论文主要围绕木质素基光热材料的制备与性能分析展开,具体研究内容及结果如下:本工作首先采用氧化石墨烯、碱木质素和羟乙基纤维素为原料,环氧氯丙烷为交联剂,通过化学交联和冷冻干燥制备了低密度的光热材料（CLGs）。使用氧化石墨烯为光热剂增强光吸收率。研究了碱木质素用量对光热材料的结构和性能影响,研究表明,随着碱木质素用量的增加,光热材料内部的孔径、溶胀率、交联密度会随之减小,而光热材料表面的水接触角、表观密度会随之增大。当碱木质素含量为64%时,所制得的光热材料（CLG4）具有高的光吸收率（98%以上）、高溶胀率(25.2 g·g-1)、低导热率(0.0436 W·m-1·K-1)等特点,所以CLG4能同时拥有优异的光吸收率、高效的水运输性能和热管理能力。当光照强度为1 k W·m-2时,CLG4水蒸发率和太阳能光热转换效率分别为2.55 kg·m-2·h-1和92.1%,CLG4重复使用5次,水蒸发率仍然不会降低,收集经CLG4蒸发后的淡水,淡水中的几种主要阳离子浓度远低于世界卫生组织的饮用水标准。本项工作为高效的海水淡化提供了一种有效方法。为了降低材料的生产成本,通过溶胶凝胶法制备了一种低价的木质素基光热材料。首先将木质素磺酸钠在模板剂的作用下,通过高温碳化得到木质素基多孔炭,再将其与聚乙烯醇复合,使用化学交联和物理交联后得到木质素磺酸钠碳基光热材料（PVA@PCLS）。其中多孔炭的多级孔道提高了光利用率,在300-2500 nm内光吸收率可达到97%以上。当光照强度为1 k W·m-2时,PVA@PCLS的水蒸发率和太阳能光热转换效率分别为2.33 kg·m-2·h-1和83.7%,与未碳化的木质素磺酸钠和聚乙烯醇复合得到的光热材料（38.4%）相比,光热蒸发效率提高了45.3%。此外,PVA@PCLS有较强的机械性能（6.28 MPa）,材料成本仅为0.278￥/g。PVA@PCLS是一种绿色环保、低价的光热蒸发材料,这为太阳能驱动的海水淡化提供了一种经济且高效的策略。本文以木质素为中心,根据木质素本身的结构与性质,探究了木质素在光热转换领域的应用,充分发挥了木质素基光热材料所具备的独特优势,为木质素的高值化应用和解决当前淡水资源短缺等难题提供了一些切实可行的方案。