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水污染是当今我国河流中一个严重而普遍存在的问题。近年来,随着我国对工业废水和生活污水等点源污染的有效管制和处理,非点源污染已经成为水环境污染的重要来源。其中,硝基苯是一种常见的化工污染物,具有较高的毒性,对环境和人类造成了很大的危害。芦竹和芦苇是北京河岸边常见的挺水植物,它们的生长量很大,可就地取材,使用十分方便。生物炭具有吸附污染物的特性,具有很强的环境修复功能。因此,本文旨在通过在不同温度下热解芦竹和芦苇制备一系列生物炭,研究其材料结构差异,分析其对硝基苯的吸附效率和动态过程,为河流水污染控制提供新的生物质材料。本文以常见湿地挺水植物芦竹、芦苇为原材料,采用无氧升温热解法制备了 300、400、500、600和700℃温度下的芦竹、芦苇生物炭,用热重分析(TG-DTG)、元素分析(CHON)、BET-N2比表面分析、红外光谱(FTIR)和电镜分析(SEM)等方法研究了5种热解温度下芦竹、芦苇生物炭的结构表征;以硝基苯为去污目标,研究其对水中硝基苯的吸附特性,建立不同温度热解材料吸附动力学模型,揭示了湿地植物生物炭对废水中有机污染物的良好吸附性能,为生物炭在河岸带净化水质的应用提供参考。研究结果如下:1)随着热解温度的升高,芦竹、芦苇生物炭的表面官能团个数逐渐减少至消失,其中表面含氧官能团、不稳定脂肪族化合物和非极性成分的比例逐渐下降,该过程伴随着木质素和纤维素的脱水及芳香结构的形成,表现为芳香性逐渐增强,亲水性和极性不断减弱。2)随着热解温度的升高,芦竹、芦苇生物炭的表面结构更加粗糙,孔隙结构更为丰富,并开始出现微孔结构,比表面积分别从1.53 m2/g(GR300)和2.52 m2/g(GR700)增大到 7.62m2/g(R300)和 8.91m2/g(R700)。3)吸附试验表明,生物炭的吸附量随碳化温度升高而变大,芦竹生物炭的反应平衡时间约为4h,芦苇生物炭为2h;芦竹、芦苇生物炭的最终平衡吸附率高达99.9%(GR7QQ)和99.5%(R700),25℃时吸附剂GR700和R700对硝基苯的饱和吸附量为13.59 mg/g和13.52 mg/g。将生物炭的产率和吸附量相结合,低温裂解生物炭的吸附容量远远大于高温热解生物炭,其中400℃条件下制备的芦竹生物炭和300℃条件下制备的芦苇生物炭的吸附效能最优。4)吸附动力学研究表明,对于芦竹生物炭,准二级动力学模型的拟合结果较好,(R2=0.97);而芦苇生物炭的吸附过程则更符合准一级动力学模型(R2=0.97)。说明芦竹生物炭对水中硝基苯以化学吸附为主导,芦苇生物炭则以物理吸附为主,并包含多种吸附过程。