全球水资源匮乏及污染问题严重影响了人类社会的发展。利用太阳能进行废水处理,包括光催化降解有机污染物和太阳能驱动水蒸发,是解决这一问题的有效途径。TiO₂作为一种光催化剂,因其环保无毒、稳定性好且具有高活性位点,在光催化领域引起人们的广泛关注。但由于TiO₂禁带宽度较大,导致其光响应范围窄、量子效率低,严重影响光催化活性。并且TiO₂粉体催化剂的回收问题,极大影响了其催化效果和实用性。因此,需要对TiO₂进行改性并实现有效固载,提高TiO₂的光催化性能的同时赋予其太阳能驱动水蒸发性能。本文制备了具有双功能的复合材料,利用太阳能进行水处理。以商用TiO₂（P25）为原料,采用水热和化学还原法制备了Ti³⁺掺杂的TiO₂(TiO_2-x),通过XRD、XPS、SEM、TEM等测试手段,探究了水热时间和还原温度对TiO_2-x形貌和结构的影响。结果表明,合成的TiO_2-x为带状形貌,长度约2μm,且含有Ti³⁺和氧空位,因而表现出宽带太阳光吸收能力和对孔雀石绿（MG）优异的光催化性能。50 min将浓度为10 mg/L MG降解99.94%。为进一步改善TiO_2-x光催化性能,利用聚多巴胺（PDA）的粘合作用,采用炭黑（CB）对TiO_2-x进行改性,合成CB/TiO_2-x复合光催化材料,通过XRD、SEM、Raman等测试分析技术,探究了CB与TiO_2-x的质量比对CB/TiO_2-x形貌及性能的影响。结果表明,CB当CB与TiO_2-x的质量比为1:2时,所得CB/TiO_2-x在250 nm-2500 nm宽谱范围内具有高的光吸收性能,并表现出优异的光催化性能,3 min内可将目标污染物孔雀石绿溶液MG（10 mg/L）降解99.95%。为有效改善粉体催化剂难回收问题,将合成的CB/TiO_2-x复合光催化材料通过喷涂的方式负载到3D打印的黑色聚碳酸酯三维结构中。利用黑色聚碳酸酯三维结构的高光吸收性能,在提高CB/TiO_2-x复合光催化材料光催化性能的基础上,进一步赋予其太阳能驱动的水蒸发性能。通过XRD、SEM、UV-Vis-NIR等测试手段,研究CB/TiO_2-x的浓度和层数对CB/TiO_2-x/PC结构及性能的影响。结果表明,当CB/TiO_2-x的浓度为15 mg/mL、喷涂层数为3层时,所得聚碳酸酯负载炭黑/TiO_2-x(CB/TiO_2-x/PC)性能最佳。可在2 min内实现对MG溶液的高效降解（99.94%）,经过20次循环后其催化活性未发生明显变化;同时表现出优异的光吸收性能（99.7%）,3倍太阳光下水蒸发速率达4.5371 kg/（m²·h）,光热转化效率达93.52%。