东北大学与中国科学院金属研究所合作研究发现钛原子二聚体化引入的多重平带电子态，据此提出了平带光热转换材料的新概念，研发出了全太阳光谱高吸收、低反射光热转换材料；结合三维多孔连通结构蒸发器设计，创造了光热水蒸发速率的世界纪录。该研究成果于2023年9月13日发表于《自然》杂志。

　　研究团队从光与物质相互作用的本质出发，通过第一性原理计算和实验研究发现，亚氧化钛中存在电子在实空间的局域化，并在费米能级附近引入平带电子态，从而增强电子跃迁的联合态密度。

　　基于上述理解，研究团队将光热转换材料与聚乙烯醇混合，制作出了三维多孔连通结构的蒸发器，在1个太阳光照条件下获得了高达6.09 kg m-2 h-1的水蒸发速率，创造了长时间工作且无盐分析出的太阳能驱动光热水蒸发速率的新纪录。

　　该研究成果不仅为设计开发高效光热转换材料提供了新的思路，而且为利用太阳能驱动海水淡化以及工业废水节能化处理提供了新的策略。