马铃薯废渣是淀粉生产工业中的副产物,主要含有淀粉、纤维素、果胶等。若不经处理直接排放到环境中容易腐烂发霉产生恶臭和有毒物质,对土壤、水体、空气造成污染,因此马铃薯废渣如何绿色利用是目前废弃物再利用中的热点之一。活性炭是目前最常使用的用于除去水中污染物的吸附材料,而由于商业活性炭较高的生产成本限制了其在污水处理中的使用。因此,寻找低成本吸附剂仍然是目前研究的主要目标。染料广泛应用于产业涉及纸张、塑料、纺织品、化妆品等,特别是偶氮和蒽醌类的酸性染料用于染色的羊毛、丝绸、丙烯酸和尼龙。与此同时,大量的工业废水被排放出来,染料废水的排放尤为严重。另外,在污水中经常发现同时存在染料和重金属离子,这些高浓度的染料和金属废水对环境有潜在毒性,对人类和其他生物体有不利影响。因此,去除废水中的染料和重金属离子是我们目前面临的更紧迫的环境问题之一。本文以马铃薯废渣为原料,制备了一种低成本、高性能的活性炭(PRAC)吸附剂。探讨了在限氧条件下,活化温度和浸渍比对PRAC性能的影响。在最优条件下制备的PRAC呈现出以介孔为主要的孔结构。其BET比表面积、总孔体积、介孔体积分别为:1357 m2/g,1.065 cm3/g和0.982 cm3/g。在限氧条件下制备的样品与常规氮气保护下制备的样品进行了吸附性能的比较。在最优限氧条件下制备的PRAC对亚甲基蓝的吸附能力高达540 mg/g。结果表明:以马铃薯废渣为原料在限氧条件下制备的活性炭具有很好的吸附性能。为了进一步全面研究PRAC的吸附性能,本文分别探索了PRAC对阳离子染料亚甲基蓝(MB)和阴离子染料酸性蓝80(AB80)的吸附行为。分别对PRAC吸附两种染料的动力学、吸附等温模型和热力学进行了研究。结果表明:准二级动力学能够很好地描述MB和AB80在PRAC上吸附的动力学过程;Toth模型和Sips模型分别能够很好地拟合MB和AB80的等温吸附数据;热力学数据表明两种染料在PRAC上吸附是一种自发吸热过程。通过对两种不同类型染料的吸附发现,PRAC是一种能够有效去除阳离子染料的吸附剂。为了使该吸附剂的模拟吸附研究更贴近实际应用,本文探索了PRAC在AB80和重金属离子(Cu2+或Ni2+)共存双组份溶液中的吸附性能。实验研究发现,这是一种新型的协同吸附现象。在单组份溶液中,PRAC对AB80和Cu2+的吸附容量分别为173.0 mg/g和26.8 mg/g;而在AB80-Cu2+双组份溶液中的吸附量分别为294.7 mg/g和45.0 mg/g,表现出良好的协同吸附效应。在AB80-Ni2+双组份溶液中也有相似的结果。在双组份系统吸附过程中,non-modified Sips模型能够很好地拟合双组份等温吸附数据,准二级动力学模型也能够很好地描述双组份吸附动力学过程。对溶液pH的研究发现,溶液pH对双组份吸附过程有着很重要的影响。对金属在双组份吸附过程中的选择性进行了讨论。对吸附前和吸附后的PRAC进行了FE-SEM/EDX和XPS表征,基于对吸附过程和表征的研究,提出了可能的协同吸附机理。