如今能源和环境已成为社会可持续发展的两大问题。能源是推动经济和社会发展的主要力量,而化石燃料仍占据主导地位,随着化石燃料的过度开采和利用,温室效应和环境污染日益恶化,因此发展可再生清洁能源对人类的生存和发展具有重大意义。储存在废弃生物质中的生物质能是最重要的可再生能源之一,但远没有得到充分利用。我国是一个纺织品大国,每年都会产生大量的废旧纺织品,目前,大部分富含碳的废旧纺织品都是通过填埋或焚烧来处理,这种处理方式不仅浪费资源而且污染环境,其实,除了填埋和焚烧之外,废旧纺织品也可以用来制备碳材料。本文通过熔盐法将废旧纺织品转化为功能型碳材料,具体研究内容和结果如下:1)将废旧的生物质转化为氮掺杂碳材料,已经被认为是能量储存与转换方面最有效且经济实惠的手段之一。羊毛纤维作为丰富的可再生资源,含有大量的氮元素。在700℃的LiCl-KCl熔盐体系中,实现了利用熔盐碳化法将羊毛纤维转变成氮掺杂多孔碳。经过熔盐碳化得到的蜂窝状羊毛纤维衍生碳（WFC-MSC）具有787.079 m²·g^-1的比表面积和质量分数为2.6%的氮含量。使用这种氮掺杂碳作为超级电容器电极材料,在0.25 A·g^-1电流密度下具有318.2 F·g^-1的高比电容以及良好的倍率性能。在5 A·g^-1的电流密度下经过5000次循环,比容量仍有210F·g^-1。此外,WFC-MSC的对称超级电容器在中性Na₂SO₄电解液和1.8 V的宽电压范围中具有20.2 Wh·kg^-1的高能量密度,202 W·kg^-1的功率密度。这些结果表明羊毛纤维经熔盐碳化得到的氮掺杂多孔碳在超级电容器方面具有良好的应用前景。2)氮掺杂被认为是改善活性炭基超级电容器性能的有效途径。由于许多生物质本身不含氮或含有微量氮,因此需要额外添加氮源以达到掺氮的目的。本章以废旧牛仔布为前驱体,三聚氰胺为氮源,在800℃的LiCl-KCl混合熔盐体系中制备出的牛仔布基掺氮碳材料（NAPC-5）具有高比表面积(1791 m²·g^-1)、高含氮量（7.692 wt.%）和纳米无规则形态。在6 M KOH电解液中,NAPC-5电极在0.25 A·g^-1时的比电容高达331.5 F·g^-1,在10 A·g^-1时的比电容仍为240 F·g^-1。此外,NAPC-5电极材料具有良好的循环稳定性,在5 A·g^-1时经过5000次循环后,电容保持率达到95.8%。同时还将部分碳基材料组装成锂电池,并考察了它们的电池比容量,其中NAPC-5的比容量达到了405.09 mAh·g^-1,更适合作为电池材料。NAPC-5的合成路线简单,电化学性能良好,在超级电容器和电池领域具有巨大的应用潜力。3)以废旧亚麻为前驱体,通过在250℃预氧化60 min、700℃高温热解碳化120 min直接制备出了具有电化学活性的亚麻基碳纤维材料。实验结果表明:所得到的亚麻基碳纤维保持较完整的纤维状结构。通过BET测试得到其比表面积为737.8 m²·g^-1,孔容积为0.41 cm³·g^-1。将亚麻基碳纤维做成超级电容器电极材料测试,在电流密度为0.25 A·g^-1时,具有的最大比电容为185 F·g^-1。