全球人口的快速增长、工业化和气候变化加剧了淡水资源的消耗，使得水资源短缺成为现代社会最严峻的挑战之一[[1], [2], [3]]。目前，全球近40%的人口面临周期性水资源短缺问题，这严重限制了社会经济发展和生态系统的可持续性[4]。由于海水占所有水资源的97%以上，开发高效且可持续的海水淡化技术被广泛认为是缓解淡水短缺的有效途径[5]。传统的海水淡化技术，包括反渗透、电渗析和多级闪蒸，在过去几十年取得了显著进展[6]。然而，大规模应用仍受到高能耗、膜污染、复杂的基础设施需求和运行成本高等内在限制的阻碍[7,8]。因此，寻找低能耗、环境友好且可持续的海水淡化方法受到了越来越多的关注。
太阳能驱动的界面蒸汽生成（ISSG）作为一种有前景的替代方案，主要因其能够在空气-水界面局部集中热量，从而减少热损失并提高蒸发效率[9]。ISSG的成功在很大程度上取决于能够有效吸收太阳能并将其转化为局部热量的光热材料的性能。已经研究了多种此类材料，包括碳基材料、聚合物、半导体、等离子体纳米结构及其复合材料[[10], [11], [12], [13], [14]]。特别是碳基材料，如氧化石墨烯、碳纳米管、活性炭和炭黑，因其广泛的太阳能吸收能力、优异的光热转换性能和化学稳定性而备受关注[15,16]。然而，高成本、稳定性限制和较差的耐盐性仍限制了这些材料在水淡化技术中的实际应用[17,18]。
最近，水凝胶作为先进的光驱动蒸发平台受到了广泛关注[19]。它具有可调的理化性质、三维多孔结构以及强大的保水能力[20]。当应用于空气-水界面时，基于水凝胶的蒸发器可以有效抑制热量向下方液态水的扩散，同时通过毛细驱动作用保证持续供水。更重要的是，水凝胶的聚合物网络可以通过增加中间态水的比例来调控受限态水的状态，从而降低有效蒸发焓并加速蒸汽生成[21,22]。尽管如此，蒸发界面处的盐积累仍然是基于水凝胶的ISSG系统面临的关键挑战，因为快速蒸发不可避免会导致局部盐分浓度升高和结晶[23]，从而影响长期运行的性能[24]。因此，构建具有强交联网络和优化的水-聚合物相互作用的水凝胶系统，以同时提高蒸发效率和耐盐性仍然十分必要[25]。
木质素是地球上第二丰富的天然聚合物，是一种由苯丙烷单元通过C–O和C–C键连接而成的芳香族生物聚合物[26,27]。其分子结构富含芳香环和各种官能团，如羟基、甲氧基和醌基团，这些官能团促进了强烈的π-π堆叠相互作用和非辐射能量耗散，有利于光热转换[28,29]。木质素磺酸盐（LS）是木质素的磺化衍生物，作为纸浆工业的副产品产生，含有丰富的亲水性磺酸基和羟基，能够与水分子形成强烈相互作用，并促进水凝胶网络中中间态水的形成。羟基、羧基和磺酸基等活性官能团的丰富存在使得LS具有良好的水溶性，使其能够在水系统中均匀分布，这对于构建稳定的光热转换系统（如水凝胶或蒸发界面材料）至关重要。此外，这些官能团还易于与金属离子或纳米材料（如碳基材料、金属氧化物等）相互作用，从而实现复合材料的结构调控[30]。尽管木质素资源丰富[[33], [34], [35]]，但目前仅有约2%的工业木质素被用于高价值应用，大部分木质素被直接燃烧用于能源回收[36]。
氧化石墨烯（GO）由于其独特的层状结构和高密度的含氧官能团，成为界面太阳能蒸发的有前景的光热材料。GO片层的表面和边缘富含羟基、羧基和环氧基等极性官能团[37]，赋予其优异的亲水性和分散性。它可以通过氢键和π-π相互作用与生物质衍生的聚合物（如木质素及其衍生物）相互作用，从而形成稳定的网络[38]。这些结构特性协同作用，加速了水分子的吸附和传输，在水凝胶基质中形成了连续的毛细通道，有效降低了蒸发过程中的质量传输阻力[39]。
在本研究中，通过一步水热自组装工艺制备了木质素磺酸盐/还原氧化石墨烯（LS/rGO）水凝胶。木质素磺酸盐和氧化石墨烯之间的强π-π相互作用和氢键形成了稳定的三维多孔网络，作为高效的光热框架和水传输支架。互连的微纳通道使蒸发界面能够快速持续地补充水分，而丰富的亲水性官能团则促进了水分子的吸附和储存。同时，水凝胶网络内的受限态水环境部分破坏了液态水的氢键结构，从而降低了有效蒸发焓。此外，层次化的多孔结构促进了盐离子从蒸发表面向液体溶液中的扩散，有效抑制了盐结晶，确保了长期运行的稳定性。LS/rGO水凝胶蒸发器在单太阳光照下表现出高达8.49 kg m?2 h?1的蒸发速率，并在长时间的海水淡化过程中表现出优异的耐盐性。
