光热转换技术被认为是一种最直接、最高效的太阳能利用技术。将材料的光热转换性能应用于海水淡化中,是一种解决由人口增长、环境污染造成的水资源短缺等问题有效的方法。光热转换技术的核心是光热转换材料,而无机半导体材料在作为光热转换材料时存在大规模制备和稳定性问题。本文提出研究在电气和能量储存方面已经得到广泛应用的Magnéli相Ti₄O₇的制备和光热转换性能,首先利用化工方法制备了稳定性高的微米级Ti₄O₇,然后利用简单的球磨法得到了亚微米级Ti₄O₇。分别用差示扫描量热仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及紫外-可见-红外分光光度计等仪器对样品进行表征。通过建立模拟光照模型,详细研究了材料的形貌、物相、光吸收能力以及光热转换性能,分析了材料粒度、光吸收能力对光热转换性能的影响。并结合模拟蒸发水实验,分析了材料应用于海水淡化中的能力。另外,初步将微米级Ti₄O₇与稀土离子结合,探索了稀土离子对Ti₄O₇光吸收能力的影响。通过浸出、固液分离和电化学还原方法制备微米级Ti₄O₇,经测试发现,该材料具有远小于TiO₂的禁带宽度,可以吸收约89.5%的全光谱太阳光,优于一些常见的碳材料（石墨、鳞片石墨、膨胀石墨）以及TiO₂。测试发现该材料具有约79.5%的光热转换效率,将其用于太阳能蒸发水实验,其太阳能水蒸汽产生效率相较于无该材料条件下提高了3.89倍。亚微米级Ti₄O₇通过球磨微米级Ti₄O₇而获得。经测试发现,相比球磨前的微米级Ti₄O₇,所制备的亚微米级Ti₄O₇结晶度变低、禁带宽度略有增大,对可见光的吸收变差,可吸收约89.3%的全光谱太阳光,具有约73.7%的光热转换效率。将其用于太阳能蒸发水实验,其太阳能水蒸汽产生效率相较于无该材料条件下提高了2.15倍。结果表明,减小材料粒径至亚微米级,材料的光吸收能力以及光热转换能力相比微米级Ti₄O₇也有所减小,说明通过球磨法减小材料尺寸可能会导致材料的光吸收能力以及光热转换能力变差。利用共沉淀法制备了Ti₄O₇-NaBiF:Yb³⁺/Er³⁺复合材料。发现稀土元素的掺杂一定程度上有利于材料提高微米级Ti₄O₇光吸收能力,是一种有潜力的光热转换材料。