多孔碳材料具有良好的导热性和导电性、大的比表面积、高的孔隙率和可调控的孔径，在电化学催化、能量储存、电化学传感、超级电容器、吸附剂等领域具有非常广泛的应用。多孔碳材料的制备方法主要有软模板法、硬模板法和活化法，这些方法往往存在成本贵、制备过程繁琐等缺点，限制了多孔碳的大规模生产和在实际生活当中的应用。针对这些问题，寻求新的制备多孔碳材料的方法对于其实际应用具有重要的意义。生物质广泛存在于自然界当中，价格非常便宜，其中有很多植物更是具有天然的多孔结构，这种天然的孔结构在碳化过程中可以保持下来，不会被破坏。如果我们能够对它加以利用，那么就能够在一定程度上解决上述非天然多孔碳存在的问题。洋麻杆是一种农作物，价格非常便宜，对环境友好，具有非常完美的大孔结构。因此，在本论文当中，我们利用洋麻杆为载体，制备了一系列具有大孔结构的洋麻杆基纳米复合物；同时利用洋麻杆作为原材料，制备了具有不同孔径大小的介孔碳，并将它们应用于电化学传感器和电容器当中。具体内容总结如下：1、通过高温碳化、化学合成两步成功制备了羧基功能化碳化洋麻杆和普鲁士蓝纳米粒子的复合材料（PBNPs-3D-FKSCs）。使用扫描电子显微镜探究了PBNPs-3D-FKSCs的形貌以及PB粒子的负载和生长情况，结合循环伏安法得到最优的生长时间。这种复合物同时具有洋麻杆的比表面积大、导电性好、孔隙度高和普鲁士蓝纳米粒子对H2O2电催化活性高的优点，实现了对H2O2的高灵敏度、低检出限的测定。除此之外，我们制备电极所用的复合材料是块状的，没有经过碾压，能够保持其完好结构，有利于解决纳米粒子在载体上的堆积问题，对今后研制新型电极具有一定的启示作用。2、采用离子浸泡、高温碳化的方法成功地制备了CuNi纳米粒子负载的洋麻杆（CuNiNPs-3D-KSCs）和Co纳米粒子负载的洋麻杆（CoNPs-3D-KSCs）复合材料。氮气吸附等温线数据说明CuNiNPs-3D-KSCs和CoNPs-3D-KSCs具有大的比表面积。在CuNiNPs-3D-KSCs和CoNPs-3D-KSCs结构中，CuNi纳米粒子和Co纳米粒子均匀地嵌在洋麻杆当中，同时在洋麻杆的表面还会形成一些孔洞。由CuNiNPs-3D-KSCs所制备的电极对葡萄糖具有很好的响应同时也能够对实际样品进行检测。由CoNPs-3D-KSCs所制备的电极对氨基酸表现出比较强的催化氧化能力，传感器具有响应时间快、线性范围宽和检测限低等优点。体现了CuNi、Co纳米粒子良好的催化活性和碳化洋麻杆比表面积大、导电性好的协同作用。3、采用离子浸泡、高温碳化、盐酸刻蚀的方法成功制备了不同孔径的多孔碳材料（PKSC）。多孔碳的多孔性和高的比表面积有利于电解液离子扩散到电极材料的内表面，进而使多孔材料的双电层电容增大。实验结果表明，PKSC具有双电层电容大和循环性持久的特点。此外，PKSC具有制备方法简单、原材料便宜易得的优点，在超级电容器当中具有非常大的潜在应用价值。