生物炭是由生物质原料在缺氧或者限氧环境下通过高温热解生成的一种较稳定的多孔碳质材料。近年来,生物炭由于其丰富的含氧官能团和发达的孔隙结构,在废水处理及土壤修复方面受到广泛关注。本文以油茶壳为原料,制备不同热解温度下的生物炭,并将其与凹凸棒土相结合制备了两种不同的生物炭/凹凸棒土复合材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等多种表征方法研究生物炭的形貌结构。研究溶液pH、时间、溶液初始浓度、温度、离子强度等多种因素对生物炭吸附去除水溶液中的Cr(Ⅵ)的影响,并分析去除机理。主要得出以下结论:(1)采用油茶壳为原料,制备了不同热解温度下的原始油茶壳生物炭CSB300、CSB450和CSB600。研究发现含有油茶壳生物炭的水溶液pH值呈碱性,生物炭的产率与热解温度呈负相关。热解温度为300℃时的生物炭CSB300对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好,其吸附容量为29.06 mg/g,去除率为60.72%。(2)采用凹凸棒土、FeCl3·6H2O对油茶壳生物炭进行两种不同方式改性,并进行表征分析。由表征结果可知,生物炭/凹凸棒土复合材料(CSA-BC)上面含有大量Si、Mg、Al等元素,表明凹凸棒土复合成功,且采用FeCl3·6H2O改性的载铁生物炭/凹凸棒土复合材料(CSAF-BC)的Fe元素含量有了很大的提升,表明铁改性成功。此外,CSA-BC和CSAF-BC与原始生物炭CSB300相比其结构和形貌均发生改变,复合材料可以明显看到凹凸棒土的棒晶结构,且铁改性的复合材料分散性更好。(3)三种吸附剂(CSB300、CSA-BC、CSAF-BC)均是在pH=2时对Cr(VI)的吸附效果最好,但是CSAF-BC的pH适应范围更广。(4)三种吸附剂(CSB300、CSA-BC、CSAF-BC)对Cr(VI)的吸附均遵循拟二级动力学模型和Freundlich等温模型,表明吸附剂对Cr(VI)的吸附以化学吸附为主。CSB300、CSA-BC、CSAF-BC 对 Cr(VI)的最大吸附量分别为 55.25mg/g、92.51mg/g、127.55mg/g,其中CSAF-BC的吸附能力最好。(5)CSA-BC和CSAF-BC对Cr(VI)的吸附均为自发进行的吸热反应。对于CSA-BC,当NaCl浓度小于0.5 mol/L时,NaCl的含量对其吸附Cr(VI)的影响较小,当NaCl浓度增加到0.5 mol/L以上时,随着NaCl浓度越高,吸附量明显降低,其吸附剂对Cr(Ⅵ)的去除机理可包括静电吸引和络合作用。而对于CSAF-BC,NaCl浓度、多种阳离子和阴离子对其吸附Cr(VI)的影响较小,CSAF-BC吸附剂在处理含铬废水中具有潜在应用价值。(6)探索了 CSAF-BC吸附剂的循环再生性能及去除机理。经过4次吸附-解吸实验后,吸附量仍具有41.63 mg/g,去除率可达82%。这表明CSAF-BC具有较好的吸附能力以及稳定性,有较好的重复利用价值及实际应用前景。CSAF-BC对水溶液中Cr(VI)的去除机理包括静电吸引、还原作用、络合作用和离子交换作用。