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生物质资源的高效转化与利用一直是环境和化学工程领域的热门课题。生物质材料作为自然界中的一种可再生资源具有丰富的有机含碳量,同时具有来源广泛和绿色环保等一系列优点,从工业化生产制备多孔炭材料方面而言是一种极具潜力的碳前驱物。生物质衍生多孔炭材料具有高比表面积、孔隙结构发达和结构易调控等特性,特别是通过调变工艺流程及其参数可以有效地调控多孔炭材料的微观结构及表面化学特性。本文以农业废弃物竹笋壳为碳前驱体制备了几种具有不同微结构和表面化学特性的多孔炭材料,并将这类多孔炭材料作为吸附剂应用于处理有机废水中的染料。本文研究内容概括如下:首先,本文以竹笋壳农业废弃物为原料,在不同温度下热解得到生物炭,探讨了生物炭的微观结构随温度的变化,并对罗丹明B(Rh B)在0、25、40℃下的去除性能进行了详细的研究。结果表明,在800℃热解温度下得到的BHC-800孔隙发育良好,比表面积为513 m~2/g。在25℃吸附温度下,BHC-800对Rh B的最大吸附能力为85.8 mg/g,吸附等温线的拟合更加符合Freundlich模型。吸附动力学结果表明,BHC-800对Rh B的吸附平衡时间约为20 min,且伪二级动力学拟合效果较好。其次,在混合盐辅助下经水热处理后,以三聚氰胺为氮源,在不同温度下碳化,得到掺氮竹笋壳炭。测试结果表明这类生物质多孔炭呈管状形态,比表面积在406～489 m~2/g范围内,能够较好的去除甲基橙(MO)和Rh B。吸附测试结果表明吸附等温线拟合和动力学拟合,分别与Freundlich模型和伪二级模型吻合较好。在25℃吸附环境下,未掺杂氮的样品对MO和Rh B的平衡吸附量(q_e)分别为50mg/g和42 mg/g。经氮掺杂处理后,炭材料(BCS-M20)对MO和Rh B的q_e分别达到140 mg/g和100 mg/g,说明氮掺杂对炭材料的染料吸附性能有积极作用。最后,为了进一步增加竹笋壳基多孔炭材料的比表面积,我们以三聚氰胺为氮源,通过水热碳化和KOH活化处理制备了氮掺杂层次多孔炭。结果表明改变活化温度可以有效调控多孔炭的孔隙结构和表面官能团,得到的样品比表面积最高约为3300 m~2/g,主要孔径尺寸集中在2.8 nm。层次多孔炭作为吸附剂表现出较高的吸附能力,在40℃吸附环境下对Rh B的吸附能力约为5000 mg/g,表明制备的竹笋壳基多孔炭材料对有机染料的吸附具有极大的潜力。