重金属由于其超高的生物毒性和不可降解性,会通过食物链富集最终进入人体,导致头痛、贫血、皮炎和癌症等多种疾病的发生。吸附法具有操作简单、效率高、吸附剂制备成本低等优点,是一种重要的重金属污染废水处理技术。生物质炭的高比表面积、丰富孔隙结构与官能团,使其成为废水修复的潜在吸附剂。将废弃生物质热解转化为生物质炭,有助于实现废物处理和环境修复的双重效益。然而生物质炭质轻、颗粒细小,存在固液分离困难的问题。因此,通过负载磁性基团制备生物质基磁性炭,并应用于重金属吸附领域成为近年来的研究热点。然而,由于当前研究中赋磁方式、生物质原料类型、磁化条件、目标重金属等的差异性,对于磁化改性能否提高吸附效率,结论仍不明确。基于此,本文以典型的农林废弃生物质为原料,制备了一系列生物质基磁性炭材料,系统研究了磁化方法（浸渍法和共沉淀法）、前体铁溶液浓度（0.01-1 mol/L）、热解温度（300-700℃）和原料类型（杉木、毛竹和水稻秸秆）等对生物质基磁性炭理化特性,及其对目标重金属污染物（Pb（Ⅱ）、Cr（Ⅵ））吸附能力的影响。通过比表面积（BET）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等理化手段对材料进行表征,系统揭示制备方式、生物质炭理化性质、吸附容量和机理之间的关系,实现生物质基磁性炭定向制备的目标。本文的主要工作和成果如下:1.采用不同磁化条件、热解温度制备了一系列杉木（FW）磁性炭,并用于正价离子Pb（Ⅱ）的去除。浸渍法（表示为Fe（3））和共沉淀法（表示为Fe（2））合成的生物质基磁性炭表面的主要磁性产物均为Fe3O4。Pb（Ⅱ）在不同生物质炭上的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir模型。共沉淀法制备的磁性炭对Pb（Ⅱ）的吸附容量远高于浸渍法,最佳条件下（共沉淀法磁化,铁盐浓度为1 mol/L,热解温度为700℃,即FWFe（2）1M700C）对Pb（II）的最大吸附容量为817.64mg/g,比FWFe（3）样品和原始生物质炭样品的吸附容量高约5-13倍。机理研究结果表明,吸附过程主要包括静电吸附、离子交换、共沉淀和络合作用。Pb（Ⅱ）吸附容量主要取决于生物质炭的p H值及Zeta电位,而受生物质炭比表面积及形态的影响较小。共沉淀法增强Pb（II）吸附容量的主要原因是由于其磁化过程提高了生物质炭p H值,从而产生更强的静电吸引和离子交换。2.考察不同生物质原料对Pb（II）吸附特性的影响。由杉木（FW）、毛竹（BW）和水稻秸秆（RS）制备的生物质炭对Pb（II）的吸附均符合准二级动力学和Langmuir模型。对于原始生物质炭,RS700C的最大吸附容量（360.65 mg/g）是BW700C（118.72 mg/g）和FW700C（67.50 mg/g）的3倍和5.3倍,其原因主要是由于RS700C具有较高的碱金属含量,较高的p H和更丰富的含氧官能团。磁化均能显著提高生物质炭的吸附容量,其中FW生物炭磁化后吸附容量增加最为显著（FW700C:67.50 mg/g;FWFe（2）0.1M700C:692.95 mg/g）,BW生物质炭次之（BW700C:118.72 mg/g;BWFe（2）0.1M700C:780.68mg/g）,而RS生物质炭增加最少（RS700C:360.65 mg/g;RSFe（2）0.1M700C:650.65 mg/g）。由机理分析可知,离子交换和物理吸附是生物质炭吸附Pb（II）的主要机制。磁化过程可显著增强FW生物质炭的沉淀反应,且增强FW与BW生物质炭的络合反应作用。3.进一步考察生物质基磁性炭对水中阴离子形式Cr（Ⅵ）的吸附效果。结果显示,采用浸渍法制备的生物质基磁性炭对水体中Cr（Ⅵ）的去除效果优异,在不同p H下均能达到95%以上的去除率,最优投加量为2 g/L。采用1mol/L Fe Cl3溶液浸渍磁化,在700℃热解得到的水稻秸秆磁性炭RSFe（3）1M700C对Cr（Ⅵ）的理论最大吸附量为88.94mg/g,吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型。在循环利用5次后,对Cr（Ⅵ）的去除率仍能达到74.7%;同时72 h内在碱性环境中（p H=8）,RSFe（3）1M700C的铁溶出量仅为0.04 mg/L,表明RSFe（3）1M700C材料稳定性好且有较好重复利用性。