造纸污泥是制浆造纸废水处理过程中的固体废物,具有含水率高、有机物组分含量高、化学成分复杂、产量大、处置成本高等特点。本文以造纸污泥为原料,利用化学活化法高温碳化制备碳材料,分别探究了碳材料的最佳制备工艺、浸渍预处理、氮掺杂对碳材料的结构和碘吸附性能影响,利用吸附动力学模型、吸附热力学和化学结构探究了吸附机理,评价了吸附剂的循环使用性,其主要研究结果如下:1.干燥后的造纸污泥与活化剂直接混合研磨后高温碳化得到碳材料,探究出制备碳材料的最佳条件为:活化剂选用Zn Cl2,与造纸污泥的质量比为1:1,碳化温度为550℃,碳化时间为90 min。得到的碳材料的比表面积为550 m~2/g,碳材料的表面孔径分布呈不均匀状态。碳材料对碘溶液吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线更符合Langmuir模型,在25℃时最大碘吸附量为300.30 mg/g。吸附位点主要是碳材料中苯环与碘发生了电荷转移。2.将干燥后的造纸污泥与活化剂先浸渍预处理再高温碳化得到碳材料,探究浸渍预处理对碳材料的影响,结果所得制备碳材料的最佳条件为:活化剂选用Zn Cl2,活化剂与造纸污泥质量浸渍比例为1:1,浸渍温度为40℃,浸渍时间为120 min,碳化温度为550℃。得到的碳材料的比表面积为723 m~2/g,表面孔径分布比上一节中的碳材料更加均匀,在25℃时最大碘吸附量为526.32 mg/g。3.以尿素为氮源与造纸污泥和活化剂碳化得到氮掺杂碳材料,最佳条件为:碳化温度800℃,得到的氮掺杂碳材料的比表面积为1062.24 m~2/g,碘吸附量为589.17 mg/g,其循环四次后吸附效率为86.6%,比表面积、吸附性能和循环利用率与前两种方法比较均有所提高。由于造纸污泥中的二氧化硅含量很高,与纯碳材料相比,造纸污泥基碳材料的稳定性更高,因此造纸污泥基碳材料在未来的实际应用中具有更广阔的应用前景。