酚类污染物具有分布区域广、毒性强、生物降解性差等特点,对人类健康和生态系统平衡造成了严重的危害。因此,研发高效环保的废水处理剂对环境保护具有重要意义。生物质炭因具有原料来源广泛、制备成本低、绿色环保、稳定性好等特点引起了人们的广泛关注。但传统的生物质炭因比表面积小、吸附性能较差,限制了其在废水处理中的使用。大量研究采用改性的方法提高生物质炭对污染物的去除性能,但是何种改性途径获得的生物质炭能够有效提高其对酚类污染物的去除能力目前还缺乏报道。光催化技术因其通过光照将原本有害的物质转化为无害的物质而备受关注。其中,二氧化钛具有催化活性高、化学稳定性强、无毒性等特点,是目前最为常见的光催化剂,但其却因吸附能力弱、光利用率低、制备工艺较为单一、不易回收等问题而在实际应用中受到了极大限制。本研究以梧桐树叶为原料,制备了多种改性生物质炭及其与二氧化钛复合的功能性材料应用于酚类污染物的去除。研究结果如下:(1)以KOH为活化剂,通过分段煅烧的方式制备的生物质炭具有以微孔为主的多级孔结构,比表面积和孔体积分别为1792.38 m~2/g和0.94 m~3/g。该生物质炭表面含有大量的羟基、羧基、苯环等官能团,在酸性条件下通过疏水作用、氢键作用、π-π作用等去除对硝基苯酚,其中疏水作用占主导地位。生物质炭对废水中对硝基苯酚的吸附行为符合拟二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir模型。在298 K下,生物质炭对废水中对硝基苯酚的最大吸附量为622.73 mg/g。通过热力学研究表明生物质炭吸附对硝基苯酚是一个自发、放热反应过程。此外,生物质炭的再生性能良好,经过七次循环再生后,其吸附对硝基苯酚量仍能达到485.01 mg/g。其中,孔道堵塞和表面官能团失活会影响化学再生生物质炭的吸附性能。梧桐落叶制成的生物质炭用于水中对硝基苯酚的去除,使生物质变废为宝,达到了“以废治废”的目的。另外,该材料具有良好的吸附性能和再生性能,在有机废水处理中具有良好的应用前景。(2)采用溶剂热法,通过正交试验制备多种材料,以光催化溶液中苯酚的降解率为指标,采用极差分析法,得出反应体系温度是影响光催化活性的最重要因素。优化条件下制备的材料呈类球状,粒径约20 nm,晶型为锐钛矿相。在紫外光下照射120 min,其对苯酚的降解率为94.10%。将最优组合下制备的与生物质炭材料进行复合,研究了制备方法和煅烧温度对复合材料在可见光下对苯酚去除性能的影响。研究发现通过超声复合再高温煅烧制备的复合材料对苯酚具有较高的去除能力。提高煅烧温度有利于提高炭材料的吸附性能从而提高了复合材料对苯酚的去除。在制备的复合材料中,将与分层炭超声复合再经800°C高温煅烧的材料表现出良好的苯酚去除性能,苯酚的去除率为89.60%。二氧化钛与生物质炭复合去除水中污染物实现了光催化技术和吸附技术的有效结合,为有机废水的处理提供了一种新技术。复合材料在吸附的同时可以在光照下对材料表面吸附的污染物进行降解,大大提高了材料的可循环利用率,增加了材料的实际应用价值。