炭材料因其独特的结构和表面性质,已展显示出了其对金属离子的优良吸附性能,但用不同方法对炭前驱体进行改性的研究较少。因此,通过改性的方法制备炭材料,并研究含氮氧基团对材料吸附性能的影响,具有重要的意义。本文用含氧基团的戊二醛（Glutaraldehyde,GA）交联聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol,PVA）,制备前驱体,700℃炭化,制备只有含氧基团的改性材料C（PVA-GA）700。用含氮基团的交联N,N-亚甲基双丙烯酰胺（N,N-methylene-bis-acrylamide,MBA）与羧甲基纤维素（Carboxymethylcellulose,CMC）和甲基丙烯酸反应,制备前驱体,700℃炭化,制备有含氧基团和少量含氮基团的改性材料C（CMC-MAA）700。对有丰富含氮基团的三聚氰胺-尿素-甲醛（Melamine-Urea-Formaldehyde,MUF）树脂进行接枝,制备前驱体,250℃炭化,得到含氧基团和含氮基团丰富的PMAA-g-MUF炭化材料。采用红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）等仪器对上述材料进行表征,研究了含氧基团和含氮基团对材料对金属离子的吸附性能的影响。改性材料对Cu2+的吸附结果表明:上述改性材料对Cu2+的吸附量随着含氮基团的增加而增大;材料对Cu2+的吸附过程均符合准二级动力学模型,且吸附容量基本均随pH的增加和温度的升高而增大,吸附行为以化学吸附为主。在25℃、pH为4.5的Cu2+溶液中,改性材料C（PVA-GA）700、C（CMC-MAA）700和PMAA-g-MUF炭化材料对Cu2+的吸附容量分别可达16.5 mg·g^-1、24.5 mg·g^-1和28.4mg·g^-1。此外,由于材料中同时存在含氧基团和含氮基团,具有一定的螯合作用,可将C（CMC-MAA）700和PMAA-g-MUF炭化材料用于稀土离子的吸附中。结果表明,两种材料均对La3+有吸附作用;在25℃、pH为3.5的La3+溶液中,两种改性材料对La3+的吸附容量分别可达13.5 mg·g^-1和21.1 mg·g^-1。结合本课题组已有研究结果,葵花盘有含氧基团和含氮基团,在25℃、p H为3.0的Al3+溶液中,于750℃炭化的750KH-1:1KOH材料,对Al3+的吸附量为12.5 mg·g^-1。资料显示,随炭化温度的升高,材料中含氮量降低。通过对葵花盘进行改性、600℃炭化,得到改性材料CKP-C600-1:1.0。相较而言,改性材料CKP-C600-1:1.0比750KH-1:1KOH的炭化温度低,保留了更多含氮基团,对Al3+的吸附容量更大。在同等吸附条件下,CKP-C600-1:1.0对Al3+的吸附容量比750KH-1:1KOH的增大了23.0 mg·g^-1,可以达到35.5 mg·g^-1。