生物质材料是碳材料理想的前驱体,以生物质材料为原料开发出高性能活性炭材料是目前的研究热点。生物质碳材料因具有比较大的比表面积和丰富的孔结构而被广泛应用在电化学储能和环境修复领域中。本论文以生物质柽柳根为原料分别制备出活性炭电极材料、活性炭/金属化合物复合电极材料以及生物质掺杂的纳米纤维毡,并研究这些材料在储能领域和油水分离领域的应用,主要内容如下:1、以柽柳根（Tamarisk root）为原料,以低毒低腐蚀性的NaCl和ZnCl₂为活化剂,通过简单碎化处理和一步活化、碳化的方法制备出具有大比表面积的生物质多孔碳材料（TRHPC）。探究了两种活化剂的不同添加比例对多孔碳结构和性能的影响。将所制备的TRHPC材料作为电极材料应用于超级电容器,电化学测试结果显示,所制备的碳材料在2 M KOH电解质溶液中,电流密度0.5 A g^-1条件下,其质量比电容高可达293 F g^-1。此外,将所制备的TRHPC材料组装成对称超级电容器,在0.5 M Na₂SO₄水系电解液中拥1.6 V宽的工作电压和高的能量密度(16 Wh kg^-1)以及优异的循环稳定性能。2、以具有天然多孔结构柽柳根为原料,通过碳化和负载氧化亚铜制备出柽柳根基多孔碳和氧化亚铜复合材料（TRHPC/Cu₂O）用做超级电容器电极材料。电化学测试显示,所制备的TRHPC/Cu₂O复合材料表现出良好的电化学性能(在0.5 A g^-1的电流密度下比电容为387 F g^-1)以及循环稳定性（经过10000次充放电循环后保留78.9%的比容量）。此外,将TRHPC/Cu₂O复合材料组装成对称超级电容器,其工作电压可扩展为1.6 V,器件的比电容值可达52.2 F g^-1。3、以柽柳根和聚丙烯腈为原料,利用静电纺丝技术制备得到生物质掺杂的纳米纤维毡。将其应用于油水分离领域,所制得的纳米纤维毡对油水混合物的分离效率均可高于99.8%。此外,将纳米纤维毡进一步碳化后得到的相应碳材料（TPC-2）用作自支撑的超级电容器电极,其在0.1 A g^-1的电流密度下该电极的质量比电容达到184 F g^-1。以TPC-2电极材料组装的对称超级电容器在功率密度为80 W kg^-1时其能量密度高达17.42 Wh kg^-1,并且经过10000次充放电循环后质量其比电容保留率为87%。