海水淡化、远程调水、污废水再生利用是解决全球水资源短缺问题的有效方法。由于海水占全球水资源总量的97%,能够为海水淡化提供充足的水资源,因此具有更广阔的前景。工业中常用的海水淡化工艺是多级闪蒸和反渗透。但是,这两种工艺能耗高导致制水成本高,而且使用化石能源还会造成空气污染和温室效应,同时该工艺也不利于在偏远或海岛地区应用。针对上述问题,近年来兴起了基于气液界面加热的太阳能海水蒸馏淡化技术。本文,拟采用层状碳化钛(MXene Ti3C2)作为光热转换材料,探究其在该项技术中的应用前景。以碳钛化铝为原料,通过HF刻蚀法制备了层状结构MXene Ti3C2。Ti3C2片的大小长3.0 μm,宽1.4 μm,BET比表面积1.28 cm2/g,平均孔径为22.3 nm。通过真空抽滤法将,Ti3C2负载在聚偏二氟乙烯滤膜(PVDF)上,制备的Ti3C2/PVDF膜表面平整,呈疏水性(接触角为128.6°),通过紫外-可见-近红外吸收光谱结合Matlab软件计算得出其在200-2000 nm太阳光谱范围内的吸收率为96.36%。Ti3C2/PVDF膜气液界面加热水蒸发过程符合零级动力学,2个太阳光强度照射下,其水蒸发速率为0.98kg·m-2·h-1,是纯水直接蒸发的2.8倍。通过红外摄像仪实时记录反应器温度变化的方法验证了气液界面加热特性。另外,研究了 Ti3C2用量、光强、耐久性对其水蒸发速率的影响。最后,以实际海水为研究对象,分析了冷凝淡化水的水质。为了进—步提高Ti3C2/PVDF膜的水蒸发速率和抗盐析效果,以膨胀聚乙烯醇泡沫(EPE)为隔热材料,以无尘纸(ALP)为吸水材料,组装成集“吸水-隔热-光热转换”为—体的EPE/ALP/Ti3C2/PVDF蒸馏组件。该蒸馏组件最优工况下对盐水蒸发速率可达1.39 kg·m-2·h-1,分别是盐水、Ti3C2/PVDF、EPE/ALP的4.96、1.42、2.05倍。另外,EPE/ALP/Ti3C2/PVDF蒸馏组件能够在不同盐度、不同光强的条件下保持良好的抗盐析性能。