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本文主要研究不同原料的活性碳纤维（active carbon fibers，ACFs）的制备及其吸附性能，并尝试将木材下脚料进行改性，提高其吸附性能，以期获得一种低成本高性能的吸附剂材料。
以棉短绒、精制棉、粘胶纤维三种不同的原料制备活性碳纤维。采用X射线衍射分析（XRD），比表面积分析（BET），考察了磷酸盐溶液浓度、磷酸盐溶液浸渍时间、活化时间、活化温度对活性碳纤维晶型及结构的影响，确定了制备活性碳纤维的最佳工艺条件。采用扫描电镜分析（SEM）检测发现，在此条件下制备的活性碳纤维纤维形貌较好，表面被水蒸气刻蚀呈现出凹凸不平。将最佳工艺条件下制备的三种活性碳纤维ACF(a)、ACF(b)、ACF(c)（分别以棉短绒、精制棉、粘胶纤维为原料）进行两种不同类型染料刚果红及孔雀石绿吸附实验，讨论了吸附时间、体系pH值、吸附剂剂量、染料初始浓度对吸附效果的影响。主要结论如下：
以棉短绒、精制棉、粘胶纤维为原料经磷酸盐浸渍，碳化活化等工艺制备活性碳纤维，最佳工艺条件为：（1）磷酸盐浓度为5%（2）浸渍时间1h（3）425℃碳化60min（4）900℃活化30min以刚果红染料废水为例，吸附实验结果表明：在室温297K、刚果红浓度200mg/L、pH=6、吸附剂剂量为0.10g条件下，ACF(a)对刚果红吸附率为93.21%，平衡吸附量为186.43mg/g；ACF(b)对刚果红吸附率为90.09%，平衡吸附量为180.18mg/g；ACF(c)对刚果红吸吸附率为91.21%，平衡吸附量为182.43mg/g；三种活性碳纤维等温吸附模型符合均Langmuir等温吸附方程，吸附动力学模型均符合准二级动力学方程；经800℃高温煅烧再生，5次吸附实验后，其去除率仍在90%以上，环保性能较好。三者相比较以棉短绒为原料制备的活性碳纤维ACF(a)的吸附性较好，吸附率最大，吸附量也最大。
以孔雀石绿染料废水为例，吸附实验结果表明：在室温297K、孔雀石绿浓度500mg/L、pH=8、吸附剂剂量为0.015g条件下，ACF(a)对孔雀石绿的吸附率为95.31%，平衡吸附量为3177.11mg/g；ACF(c)对孔雀石绿吸附率为95.57%，平衡吸附量为3185.79mg/g；吸附剂剂量为0.02g条件下，ACF(b)对孔雀石绿吸附率为95.83%，平衡吸附量为2395.87mg/g；三种活性碳纤维等温吸附模型符合均Langmuir等温吸附方程，吸附动力学模型均符合准二级动力学方程。三者相比较以精制棉为原料制备的活性碳纤维的吸附性较差，吸附率最小，吸附量也最小。对比两个吸附实验，发现活性碳纤维对孔雀石绿染料废水的吸附效果更好。
通过比较三者对刚果红和孔雀石绿的吸附实验可知，在酸性条件下有利于刚果红的吸附，碱性条件下有利于孔雀石绿的吸附，且对刚果红的吸附速率更快，整体来说对刚果红染料及孔雀石绿染料都有较好的吸附效果。
根据上述实验所得最佳工艺对木材下脚料进行改性，得到材料A。改性后材料A经比表面积分析（BET），结果表明改性后的材料比表面积比改性前增大了100多倍。并以刚果红染料废水为例进行吸附性能研究，吸附实验结果表明：在室温297K、刚果红浓度200mg/L、pH=6、吸附剂剂量为0.10g条件下，改性后的下脚料对刚果红的吸附效果与活性碳纤维相差不多，吸附率为94.34%，平衡吸附量为188.68mg/g，等温吸附模型符合Langmuir等温吸附方程，吸附动力学模型符合准二级动力学方程。
以棉短绒、精制棉、粘胶纤维三种不同的原料制备活性碳纤维。采用X射线衍射分析（XRD），比表面积分析（BET），考察了磷酸盐溶液浓度、磷酸盐溶液浸渍时间、活化时间、活化温度对活性碳纤维晶型及结构的影响，确定了制备活性碳纤维的最佳工艺条件。采用扫描电镜分析（SEM）检测发现，在此条件下制备的活性碳纤维纤维形貌较好，表面被水蒸气刻蚀呈现出凹凸不平。将最佳工艺条件下制备的三种活性碳纤维ACF(a)、ACF(b)、ACF(c)（分别以棉短绒、精制棉、粘胶纤维为原料）进行两种不同类型染料刚果红及孔雀石绿吸附实验，讨论了吸附时间、体系pH值、吸附剂剂量、染料初始浓度对吸附效果的影响。主要结论如下：
以棉短绒、精制棉、粘胶纤维为原料经磷酸盐浸渍，碳化活化等工艺制备活性碳纤维，最佳工艺条件为：（1）磷酸盐浓度为5%（2）浸渍时间1h（3）425℃碳化60min（4）900℃活化30min以刚果红染料废水为例，吸附实验结果表明：在室温297K、刚果红浓度200mg/L、pH=6、吸附剂剂量为0.10g条件下，ACF(a)对刚果红吸附率为93.21%，平衡吸附量为186.43mg/g；ACF(b)对刚果红吸附率为90.09%，平衡吸附量为180.18mg/g；ACF(c)对刚果红吸吸附率为91.21%，平衡吸附量为182.43mg/g；三种活性碳纤维等温吸附模型符合均Langmuir等温吸附方程，吸附动力学模型均符合准二级动力学方程；经800℃高温煅烧再生，5次吸附实验后，其去除率仍在90%以上，环保性能较好。三者相比较以棉短绒为原料制备的活性碳纤维ACF(a)的吸附性较好，吸附率最大，吸附量也最大。
以孔雀石绿染料废水为例，吸附实验结果表明：在室温297K、孔雀石绿浓度500mg/L、pH=8、吸附剂剂量为0.015g条件下，ACF(a)对孔雀石绿的吸附率为95.31%，平衡吸附量为3177.11mg/g；ACF(c)对孔雀石绿吸附率为95.57%，平衡吸附量为3185.79mg/g；吸附剂剂量为0.02g条件下，ACF(b)对孔雀石绿吸附率为95.83%，平衡吸附量为2395.87mg/g；三种活性碳纤维等温吸附模型符合均Langmuir等温吸附方程，吸附动力学模型均符合准二级动力学方程。三者相比较以精制棉为原料制备的活性碳纤维的吸附性较差，吸附率最小，吸附量也最小。对比两个吸附实验，发现活性碳纤维对孔雀石绿染料废水的吸附效果更好。
通过比较三者对刚果红和孔雀石绿的吸附实验可知，在酸性条件下有利于刚果红的吸附，碱性条件下有利于孔雀石绿的吸附，且对刚果红的吸附速率更快，整体来说对刚果红染料及孔雀石绿染料都有较好的吸附效果。
根据上述实验所得最佳工艺对木材下脚料进行改性，得到材料A。改性后材料A经比表面积分析（BET），结果表明改性后的材料比表面积比改性前增大了100多倍。并以刚果红染料废水为例进行吸附性能研究，吸附实验结果表明：在室温297K、刚果红浓度200mg/L、pH=6、吸附剂剂量为0.10g条件下，改性后的下脚料对刚果红的吸附效果与活性碳纤维相差不多，吸附率为94.34%，平衡吸附量为188.68mg/g，等温吸附模型符合Langmuir等温吸附方程，吸附动力学模型符合准二级动力学方程。