全球淡水资源的日益稀缺是21世纪人类面临的最严峻挑战之一[[1], [2], [3], [4]]。随着人口增长、工业化和气候变化，淡水资源的安全和可持续供应已成为社会经济发展的关键限制因素。海水淡化和废水再利用被认为是解决这一危机的两大核心策略[[5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12]]。然而，传统的膜分离技术（例如反渗透）和热淡化技术（例如多级闪蒸）通常伴随着高昂的基础设施成本、显著的能源消耗以及复杂的操作和维护要求，这大大限制了它们在资源匮乏地区和离网环境中的广泛应用[3,[13], [14], [15]]。因此，迫切需要开发低碳、低成本和可持续的水净化技术。
作为取之不尽且丰富的能源，太阳能为上述挑战提供了理想的解决方案。在各种太阳能利用技术中，太阳能驱动的界面蒸发（SDIE）因其极高的能量利用效率而脱颖而出[[16], [17], [18]]。与传统的大规模加热方法不同，SDIE将光热转换材料定位在气液界面，仅加热水层表面，从而显著减少了热量损失，并实现了局部高温和快速产蒸汽[[19], [20], [21], [22]]。理想的SDIE系统需要具备几个关键特性：优异的光吸收能力（覆盖宽范围的太阳光谱）、高光热转换效率、足够的水传输路径、有效的热管理以及卓越的耐用性[[23], [24], [25]]。
在各种光热材料中，二维层状材料因其独特的物理和化学性质而受到了广泛关注[[26], [27], [28]]。其中，二硫化钼（MoS2）显示出巨大的潜力。特别是其金属1T相与半导体2H相相比，具有更高的电导率和内在的光热转换效率，使其成为一种非常有前景的光热材料[7,29,30]。然而，纯1T-MoS2在实际应用中仍存在一些固有限制：（1）光生载流子复合：虽然高导电性有助于产生热电子，但也导致电子-空穴对的快速复合，从而限制了光能向热能的转换效率；（2）稳定性问题：1T相是不稳定的，在长时间光照或加热条件下容易恢复到2H相，导致性能下降。
为了解决上述问题，界面工程和异质结构建已被证明是有效的策略[[31], [32], [33], [34]]。本研究提出将镍（Ni）纳米簇锚定在1T-MoS2表面，以构建高性能的光热复合材料。这种设计基于以下协同优势：一方面，可以实现等离子体效应和增强的光捕获能力。Ni纳米簇表现出局域表面等离子体共振（LSPR），有效拓宽并增强了复合材料在太阳光谱范围内的光吸收能力，尤其是在可见光到近红外区域[[35], [36], [37]]；另一方面，复合设计有利于促进电荷分离。1T-MoS2与金属Ni之间形成的肖特基结充当了高效的电子陷阱，迅速从MoS2的导带中提取和捕获光生电子[36,38]，这显著抑制了电子-空穴对的复合，将更多能量转化为晶格振动（即热能），从而显著提高了光热转换效率。
气凝胶基底为这种复合材料提供了理想的平台[9,16,[39], [40], [41], [42]]。其高度多孔的三维网络确保了：（1）水快速输送到蒸发表面，（2）优异的热绝缘性能以限制热量损失，（3）低蒸发焓以减少产生蒸汽所需的能量，以及（4）无需额外支撑即可自浮。至关重要的是，相互连接的宏观孔隙促进了盐的有效逆扩散，有效减缓了结晶过程，确保了盐溶液的长期稳定性。
基于此，本研究成功制备了由Ni纳米簇修饰的1T-MoS2（记为Ni NCs/1T-MoS2）组成的复合光热材料，并将其集成到气凝胶基质中，用于太阳能驱动的水蒸发和多种污染物的同步净化。我们系统地研究了该材料的微观结构、光学性质和光热性能。实验结果表明，该复合材料不仅具有出色的蒸发速率和光热转换效率，而且在海水淡化过程中还表现出优异的耐盐性和长期稳定性。此外，集成系统还能够净化含有染料的废水。这项研究为设计高效、稳定且多功能的界面光热系统提供了新的见解，在可持续水处理领域具有重要的应用前景。
