碳纳米管比表面积丰富、独有的中空管状结构以及具有较大的长径比使其在多个领域具有广泛的应用,引起许多学者的广泛关注;生物质则具有来源广、价格低廉等优点,并且表面具有大量的羟基、羧基、羰基等丰富的活性位点。所以,本文选取了碳纳米管和生物质作为基体。本文在课题组研究的基础上以碳纳米管、生物质等作为基体材料,用有机膦酸对其进行修饰制备出多功能复合材料,研究了其吸附、催化以及超级电容器等性能。1.以碳纳米管作为基体材料,赋磁后用ATMP对其进行改性制备出ATMP-MWCNTs@Fe3O4,课题组前期工作研究了该材料的催化性能。在此基础上本论文又研究了其吸附性能,ATMP-MWCNTs@Fe3O4对Pb（Ⅱ）具有较好的吸附性,最佳pH为3.5;吸附动力学实验研究说明ATMP-MWCNTs@Fe3O4吸附Pb（Ⅱ）的过程受液膜控制;吸附热力学实验表明ATMP-MWCNTs@Fe3O4对Pb（Ⅱ）的过程是单分子层吸附。此外,在二元体系中对Pb（Ⅱ）具有良好的选择性,并且具有良好的循环利用性能,重复三次后解析率仍保持80.68%。2.以碳纳米管、海藻酸钠为基体材料,用2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷（PBTCA）对其进行改性,制备出磷酸功能化的SA/PBTCA@MWCNTs,研究了其催化性能和吸附性能。催化性能:首先通过平衡对比实验证实了有机膦酸改性后的材料比未改性前催化制备油酸乙酯的转化率提高了14%左右,在MR=8.32:1、m=5.64%、T=84.9oC时,理论预测转化率最高为92.76%,实验值为93%左右,重复利用5次后,转化率仍在80%以上,动力学方程为:r=2.84 x10-3exp（-5.25/RT）[CA][CB]-5.14x10-2exp（-13.14/RT）[CC][CD]吸附性能:SA/PBTCA@MWCNTs对Pb（Ⅱ）具有较好的吸附性,pH为3.5时吸附量最高为528.75 mg·g-1;动力学说明SA/PBTCA@MWCNTs与Pb（Ⅱ）的的相互作用是一个化学作用,并受液膜控制,此外能够选择性吸附多种二元金属离子体系中的Pb（Ⅱ）,并且具有良好的循环利用性能,重复三次后解析率仍保持80.93%。3.以HEDP为造孔剂用水热法合成出多孔水热碳,再用KOH进行活化,最后用ATMP对其进行杂原子掺杂制备出膦酸功能化的生物质碳基复合材料,并对其进行了扫描、红外、热重、孔径分析、XPS等一系列表征,研究了其超级电容器性能和对Au（Ⅲ）的吸附性能。超级电容器性能:以HEDP作为催化剂和造孔剂通过水热法制备出多孔碳,以2:1比例的氢氧化钾活化,再经过ATMP修饰最终得到的ATMP-HDS在1 A·g-1下容量为252 F·g-1,并且具有良好的循环稳定性,循环5000圈后,电容量损失不超过2%。吸附性能:首先通过静态饱和吸附对比实验发现ATMP-HDS对Au（Ⅲ）具有极高的吸附量,在单因素实验的基础上利用响应面优化进行优化求解,在pH=4、吸附剂质量m=5 mg、Au（Ⅲ）初始离子浓度为3.035 mmol·L-1时得到最大值为2022.69 mg·g-1。