我国的淡水资源匮乏,且伴随着工业不断发展,处置不当的重金属废液对水资源和土地资源等构成严重威胁,直接对生态系统和人类健康造成不可逆转的损害,因此如何处理重金属污染水成为当务之急。吸附法凭借操作简单、无污染的优点成为处理污水的重要方法之一,其中,碳材料因原材料来源广泛成为首选吸附材料之一,同时研究发现太阳能驱动的界面水蒸发系统在重金属离子回收有广泛的应用前景。基于以上背景,本论文主要以废弃的核桃壳材料为碳源制备了生物质炭材料,探究多原子协同作用和光热性能对重金属离子的吸附性能,主要研究内容如下:（1）采用一步热解法合成了硼-氮共掺杂核桃壳生物炭材料（B-N-WSBP）,探究其多原子协同作用和光热性能对重金属离子吸附性能。首先对B-N-WSBP材料的物理和化学性质进行表征,说明了材料有更多的孔洞和更大的比表面积。其次探究影响吸附能力的实验因素,并对吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学、吸附机理和光照条件下的吸附实验进行探讨。实验结果表明,B-N-WSBP双原子掺杂材料比其他单掺杂材料的吸附性能更高,B-N-WSBP对Au（Ⅲ）、Pt（Ⅳ）和Pd（Ⅱ）三种金属离子的最大吸附能力分别为246.96 mg g-1、108.8 mg g-1和44.78 mg g-1。B-N-WSBP对三种重金属离子的吸附动力学数据与准二级动力学模型更拟合,吸附等温平衡数据符合Langmuir模型,表明B-N-WSBP对三种重金属离子的吸附机制为单层化学吸附。热力学研究表明,对Au（Ⅲ）的吸附为放热,对Pt（Ⅳ）和Pd（Ⅱ）的吸附为吸热,且这三种吸附均为自发进行。同时将材料制备成光热蒸发器件,其光照条件下的吸附实验表明,光照可以使得在界面产生局部温度场,该温度场不仅会在固-液界面附近引起离子浓度梯度的变化,而且还会激活非活性吸附位点,这样使得在光照条件下材料的吸附性能进一步提升。（2）采用一步热解法合成磷-锆共掺杂的核桃壳生物质炭材料（Zr-P-WSBP）,探究其多原子协同作用和光热性能对重金属离子吸附性能。首先对Zr-P-WSBP材料的物理和化学性质进行表征,说明了材料中有更多的官能团。其次探究影响吸附能力的实验因素,并对吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学、吸附机理和光照条件下的吸附实验进行探讨。实验结果表明,Zr-P-WSBP对铅离子的吸附量是93.26 mg g-1,实验对比表明磷-锆共掺杂的核桃壳生物质炭材料对铅离子具有良好的吸附能力。Zr-P-WSBP对Pb（Ⅱ）的吸附动力学与准二级动力学模型拟合,吸附等温线平衡数据更符合Langmuir等温线,表明此吸附是一种单层化学吸附。热力学研究表明,吸附是放热的,且是自发进行的。同时将材料制备成光热蒸发器件,其在光照条件下的吸附实验表明,光照可以使得在界面产生局部温度场,该温度场不仅会在固-液界面附近引起离子浓度梯度的变化,而且可能还会激活非活性吸附位点。这样使得在光照条件下材料的吸附性能进一步提升。