文献综述
目前，人类所必需的淡水资源日益短缺，水资源危机加速到来已成事实，解决水资源短缺问题已成为全球热议的话题。地球上，海水的储备量巨大，通过海水淡化来解决这一危机前途光明，光热转化作为一种太阳能利用方式, 由于其相对高效、低成本的特点,一直以来被广泛关注与研究。
近年来,界面光蒸汽转化作为一种新型光热转化机制,借助微纳结构材料设计及光学、热学有效调控,将太阳能充分吸收并将能量转化局域到气-液界面,从而使得光-蒸汽能量转化效率有效提高,并因此被认为是一种极具前景的高效太阳能光热转化途径。
哈拉斯的研究小组首先发现了悬浮的金纳米颗粒由于具有高吸收太阳能的特性，可以产生蒸气泡，从而有效地蒸发周围的液体。但太阳能利用效率只有24%，为了克服纳米流体蒸发效率低的问题，陈教授在2014年领导的一个研究小组最近提出了一种用于太阳能蒸汽发电的双层结构，达到了很高的蒸发效率，甚至可以达到85%。在这种双层结构中，一种高效的光热转换材料通常应用于表层，这一层可以有效地吸收太阳光并将其转化为热量。底层也被称为绝缘层，它应该具有以下3个特性，以获得高蒸汽蒸发效率: 低热导率，以减少热损失从底层到散装水; 亲水性，以有效地运输散装水到蒸发表面; 重量轻，以确保整个结构自然漂浮在水面。（1）（2）
其中，界面光蒸汽转化最为重要的相关机制,包括光吸收、热管理和水输送,这些都通过一系列微纳结构材料设计来提高其能量转化效率。
对于表层，宽频高效的光吸收是实现高效光蒸汽转化的先决条件。由于太阳辐射能量分布在280~4000 nm范围,且辐射功率密度低,一个良好的光吸收材料应该在较宽的波长范围内尽量消除透射和反射,以实现高效率的光吸收与能量转化。目前常用的宽谱高效光吸收体材料主要有等离激元基与碳基两种。(2)
随着光蒸汽转化技术的发展,等离激元吸收体已被证明具有高效的光吸收和光蒸汽转化效率。而对于单独的等离激元金属纳米颗粒,例如金,只能吸收其共振峰周围的窄带光,为了使其满足光蒸汽转化吸收体宽频高效的要求,需要特殊的设计来解决等离激元纳米颗粒的窄带光吸收问题.Zhou等人发展了独特的基于三维多孔氧化铝模板纳米颗粒自组装方法, 实现对太阳光的宽谱高效吸收。（3）而在L.Zhang小组的研究中，采用热蒸发法制备了一种由微孔膜和铟纳米颗粒组成的纸质等离子体器件。他们的装置重量轻，具有多孔性，宽带光吸收特性，理论上具有优异的等离子体加热效应，甚至可以超过金、银和铝纳米粒子。（4）
相比较而言，碳材料由于成本低廉、光吸收好,具有优秀的稳定性, 展现出了很多的优势。目前为止,典型的碳材料如炭黑、石墨、 石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管以及一的复合材料等都已被报道过,可以作为界面光蒸汽转化吸收体材料。些含碳.（5）（4）
在不断尝试不同种类碳材料的同时，实现更高光吸收率的关键因素是碳材料结构的设计。Y.Ito的研究小组实现了将多功能纳米多孔石墨烯作为热发生器，将太阳光照射转化为高能蒸汽。这种新型的3D 纳米多孔石墨烯展示了一种高能量有效的蒸汽产生，能量保持率达到80%。（6）
在我们生活中，随处可见的物品或许拥有着更加高效的结构值得我们研究。在N. Xu小组2017年研究发现，蘑菇作为一种活的有机体，是高效的太阳能蒸汽发电装置。天然蘑菇炭化蘑菇在1次阳光照射下分别可以获得大约62%和78%的转化效率。研究表面，这种高太阳能蒸汽发生能力是由于独特的自然结构的蘑菇，伞状的黑色菌盖，多孔环境，纤维状的小截面柱头。这些特性不仅提供有效的光吸收、供水和蒸汽逸出，而且同时抑制热损失的三个组成部分，这无疑也给予未来设计更好的思路。（7）
