近年来人们为了解决淡水短缺问题进行了大量的研究与探索工作,众多的技术中太阳能驱动界面水蒸发技术凭借其高效、可持续的特点得到广泛关注。太阳能光热转化材料中的碳纳米材料由于其有成本低、太阳光吸收能力强、稳定性高、易获取等特点而备受科研工作者的青睐。但尽管人们做出了巨大努力,以碳纳米材料所构建的蒸发器在自然光照条件下太阳能水蒸发率仍然较低。在1个光强下,碳纳米材料的水分蒸发速率均小于2.0 kg m-2 h-1,这样的低蒸发速率是远远满足不了人类对淡水长远需求的。基于这样的背景,怎样提高碳纳米材料蒸发器的水蒸发速率就变成一个重大难题。因此,开发一种成本低、吸光能力好、光热转化效率高且同时具有高水蒸发速率的碳纳米材料的蒸发器就至关重要。本文以三聚氰胺海绵（MS）、氧化石墨烯（GO）为原料,MS均匀吸附GO后,经过氢碘酸（HI）还原及高温处理,形成稳定的MS@rGO。之后分别通过电化学氧化MS@rGO以及直接给MS@rGO施加电压两种不同的的方法构建成两种不同的蒸发器:MS@rGO-EO;MS@rGO,二者均展现出超高的水蒸发性能。具体研究内容与结论如下:（1）利用电化学氧化重建海绵中氧化石墨烯成分构建高效太阳能水蒸发系统。将MS放入已分散好的GO溶液中,使其充分浸润吸附均匀。然后在60℃烘箱干燥1 h,之后放入95℃HI中进行还原,取出后用无水乙醇与去离子水反复冲洗,然后放入200℃高温烘箱中处理2 h得到MS@rGO。随后将样品吸水至完全湿润状态,给其两侧施加电压进行处理后得到样品MS@rGO-EO蒸发器。对MS@rGO-EO蒸发器经过SEM、XPS、CV、FTIR等测试后,能清晰地看出rGO稳定的组装在了MS表面,表面褶皱的增多使其具有良好的吸光能力。HI还原后含氧官能团大量的减少再经过电化学氧化处理后表面的官能团较之前具有明显不同。用拉曼光谱测试了材料吸附水的状态,MS@rGO-EO蒸发器中的中间水的比例明显增多,提升了水的活化能力,降低了水的蒸发焓。在1个光强下,MS@rGO-EO蒸发器的水蒸发速率达到3.47 kg m-2 h-1,太阳-蒸汽转化效率达到97.4%,超过了此前所有报道过的由同类光热材料构建的蒸发器。该MS@rGO-EO蒸发器还经过了30天连续盐水浸泡蒸发测试、p H 1-13酸碱环境测试、3个光强测试蒸发速率仍然能够达到10.21 kg m-2 h-1,保持了稳定的蒸发性能与恶劣环境适应能力。（2）以海绵负载还原氧化石墨烯构建电流促进光-电耦合高效太阳能水蒸发系统。MS@rGO为前文所述的中间产物,因其具有优异的吸光能力与导电性能,可将其作为光-电耦合蒸发器来进行太阳能水蒸发。在1个光强下,当给MS@rGO施加10 V电压时,光-电耦合减去只有焦耳热水蒸发速率的差值达到最大值,是光热条件下水蒸发速率的2.874倍。光-电耦合效率达到最佳时,系统的蒸发速率高达9.02 kg m-2 h-1,太阳能-水蒸汽转化效率更是达到了287.4%。光热和焦耳热两者单独工作时产生的双氧水（H2O2）量分别为:55.2、132.3μM,而光-电耦合时催化产生双氧水的量为419μM,超过了光热和焦耳热两者单独工作时产生的双氧水量之和,这表明光-电耦合由于光生电子的存在所产生的水蒸发量会比其余两者单独工作时产生的水多。在蒸发卤水过程中,MS@rGO还可以高效催化氧还原,持续生产H2O2。这是由于在HI还原以及200℃热处理后大量的含氧官能团消失,表面形成了许多明显的膨胀且整个材料的片层之间排列比较紧密。很多断裂的部分形成边缘断层缺陷,边缘形成较多醚键,醚键是产生双氧水的活性位点,为光-电耦合进行水蒸发的同时产生H2O2提供了基础。由于施加电压可以促进盐离子在盐水中的运动,本系统具有优良的耐盐性和光生电子提取能力,显著提高了能源利用效率。此工作为光热、光催化与电催化之间搭起了桥梁,为三者的协同工作开辟了新途径并奠定了理论基础。此外,3.5 wt%Na Cl溶液与真实海水分别作为体相水时得到收集水中H2O2的含量基本保持一致,表明可以用海水作为反应水源直接制备双氧水。这为在海上实现光热-光伏联合进行现实作业提供了重要理论依据。