废水中的重金属污染物无法被生物降解和破坏，易在生物体内富集，对环境和人类健康危害严重，所以必须进行处理。现有的处理技术中，吸附法因其具有选择性好、处理低浓度重金属废水效果好、可操作性强等优点而被广泛使用。近年来，以生物质为原料合成的环境友好型吸附剂，因其产量大、碳固定和持续性受到广泛关注。为了同时获得对重金属具有良好吸附和分离性能的碳基材料，本文第一部分以葡萄糖为底物，采用水热法制备了碳微球，并通过铁氧化物共沉淀法制得了具有磁分离性能的磁性碳微球。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线光电子能谱仪（XPS）、比表面分析仪、Zeta电位测定仪对其进行了表征，并用于水中Cd²⁺、Pb²⁺离子的吸附。结果表明该法合成的材料为粒径在0.2⁰.6μm，表面含丰富的含氧基团的碳微球体，表面附有粒径为40¹50nm的磁性Fe3O4颗粒。磁性碳微球对水中Cd²⁺离子有较强的吸附能力，符合假二级反应速率模型，吸附等温线符合Langmuir吸附模型，属于吸热过程，反应自发进行。单独吸附Cd²⁺、Pb²⁺离子时，最大吸附量Pb²⁺>Cd²⁺，竞争吸附时，优先吸附Pb²⁺离子，浓度越大时，Pb²⁺离子的优势越明显。吸附达到平衡后，用磁铁可将负载纳米Fe3O4颗粒的碳微球与水溶液快速分离。为了进一步提高吸附剂分离性能，第二部分利用超细碲纳米线为模板，以葡萄糖为原料，水热制备了碳纳米线，最后通过溶剂蒸发自组装成具有膜分离性能的碳纳米线膜。利用SEM、FT-IR、比表面分析仪、接触角测定仪、Zeta电位测定仪对其进行了表征，并用于去除水中Cd²⁺、Pb²⁺离子。表征分析表明，碳纳米线膜是由长至少十几微米，平均直径220nm的大量细长的碳纳米线交互形成多孔网状结构，孔径在几十到几百纳米。BET比表面积为28.8m2·g-1，表面含丰富的含氧基团，具有很强的亲水性。对Cd²⁺离子吸附较强，符合假二级反应速率模型。吸附过程符合Langmuir吸附等温模型，为吸热过程，是热力学自发进行。膜的水通量最大达1300L·m-2·h-1。研究表明磁性碳微球和碳纳米线膜对溶液中重金属离子的去除能力均强于传统吸附材料，且具有良好的分离性能。相比之下，碳纳米线膜的使用更为方便，且易于回收再生。