近幾十年來，淡水資源短缺已成為人類可持續發展的重要威脅之一。預計到2025年，全球三分之二的人口將面臨水資源短缺的問題。在中東、阿拉伯、北美、亞洲和世界其他地區，人們開始使用海水淡化技術來滿足對淡水的需求。最常用的海水淡化技術有：多級閃蒸、多效淡化、蒸汽壓縮和滲透膜電滲等，然而，傳統的海水淡化技術需要通過燃燒化石能源來驅動，這大大增加了溫室氣體的排放。因此，迫切需要開發能夠以可再生清潔能源為動力的淡水生產和廢水處理技術。

近年來，太陽能光熱蒸汽技術(SPST)因其從各種水源(如海水、河流/湖泊和污水)中生產淡水的巨大潛力而受到越來越多的關注。人們對SPST器件的光熱效應材料和合理的結構設計進行了大量的研究，綜述了光熱轉換過程的基礎、高效光熱轉換材料的設計——光收集、水傳輸和熱管理。然而，各種SPST器件的制備方法、光熱轉換系統的設計和優化以提高蒸汽蒸發速率和能量轉換效率仍需進一步研究。最近，四川大學高分子科學與工程學院傅強教授/鄧華教授/陳顯春副教授團隊綜述了SPST的最新設計和應用。認為光熱效應、快速供水和流暢的蒸汽通道以及合理的熱管理是實現高效SPST的三個關鍵因素。提出了一個新的“工具盒”的概念來分析SPST，該概念從近五年關于SPST約100篇高被引論文中總結出材料的典型加工方法和特點，如表1所示。其中“工具盒”的概念分為三類：加工類型（T）、一次加工(P)和二次加工(S)。T型工具代表聚合物和填料以及填料和填料的加工類型；P型工具是選擇用于構建SPST器件的材料；S型工具主要代表用于構成最終SPST器件的特定加工方法。

表1“工具盒”：SPST加工過程中的加工類型和特定的加工工具

通過這一概念，本工作討論了光熱效應材料的制備方法，對供水材料的表面、結構和類型進行了分析，并提出了優化這些方面所采用的策略。進一步，還討論了影響熱管理的因素以控制熱損失來確保熱能最大限度用于蒸發，并總結了SPST加工方法的組合，如圖1所示。此外，總結了SPST在海水淡化、廢水處理和能源再生等方面的典型應用。最后，總結了SPST所面臨的挑戰和關鍵問題，旨在為進一步發展SPST在清潔水生產和應用領域提供全面的認識和指導。

圖1 A為基于“工具盒”概念的SPST三個關鍵要素及其制備方法，B為SPST關鍵因素的加工方法組合（紅色字母代表用于構建三個關鍵因素的加工方法的工具，黑色是構成完整SPST的加工方法的其他工具代碼）。

該工作為進一步發展SPST在清潔水生產和應用領域提供新的認識和指導。相關成果以“Recent Progress in Solar Photothermal Steam Technology for Water Purification and Energy Utilization”的論文發表在《Chemical Engineering Journal》期刊上，四川大學高分子科學與工程學院博士研究生陳傳亮為本文第一作者，鄧華教授和陳顯春副教授為本文通訊作者。感謝國家自然科學基金(51922071)和高分子材料工程國家重點實驗室(Grant No.sklpme2020-2-02)對本工作的支持。原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137603。