随着生物质能在新型绿色替代能源领域中的地位日益突出,促使人们加速对现有生物质能源的开发和利用,进一步拓展其相关产业的应用领域。其中,半纤维素作为储量仅次于纤维素的第二大天然多糖,传统资源利用理念对其利用不完全常作为剩余产物被浪费。因此,本文利用工业制浆造纸过程中剩余物半纤维素的副产物木聚糖为原料,通过简便、绿色的一步水热法制备碳微球,并在此基础上对其进行改性赋磁制得磁性碳微球。随后,考察了两种材料通过化学活化后作为吸附剂对重金属离子的吸附性能。（1）以木聚糖为原料,采用水热法制备碳微球,探讨了木聚糖浓度、反应温度和时间等对产物的影响,确定最佳制备条件为:木聚糖质量浓度l 5 wt%,溶液pH浓度在2～3范围内,温度在180℃下反应8h。并利用强碱KOH溶液活化得到吸附剂材料,采用SEM、FTIR、XRD和XPS等手段对两者进行表征。（2）采用两步水热法制备磁性碳微球,首先以六水合三氯化铁为铁源采用溶剂热法制备Fe₃O₄粒子,随后将其加人碳微球制备体系中进行第二步水热反应得到磁性碳微球。探讨木聚糖浓度、反应温度、反应时间及Fe₃O₄添加量对产物的影响,确定最佳制备条件为:木聚糖浓度为15 wt%,Fe₃O₄添加量为0.10 g,温度为180℃,反应时间为8h。并利用强碱KOH溶液活化得到吸附剂材料,采用SEM、FTIR、XRD、和VSM等手段对两者进行表征。（3）将两种吸附剂材料用于铜离子（Cu2⁺）的吸附实验,结果表明,在吸附温度为30℃,pH值为6的条件下对浓度为20 mg/L的铜离子溶液进行吸附,两种吸附剂分别在400 min和300 min内达到吸附平衡,最大吸附量分别为15.20 mg/g和21.20 mg/g,磁性碳微球吸附剂吸附能力更强,两者吸附过程均符合伪二级动力学模型和Langmuir等温线模型。（4）将两种吸附剂用于铅离子（Pb2⁺）的吸附实验,结果表明,在吸附温度为30℃,pH值为5的条件下对浓度为20 mg/L的铅离子溶液进行吸附,两种吸附剂分别在300 min和250 min内达到吸附平衡,最大吸附量分别为32.35 mg/g和39.45 mg/g,吸附过程均符合伪二级动力学模型和Langmuir等温线模型。（5）两种吸附剂经过五次解吸实验后,仍能保持相对较高的去除率和再生率,但都有所下降,其中磁性碳微球相对更稳定,为其在实际生产中降低成本提供了理论支持。上述研究结果表明,制浆造纸副产物木聚糖可通过水热法成功制备碳微球,经过活化后可用作吸附剂材料应用于重金属吸附领域,且在赋磁的同时保持良好的吸附性能和重复利用性,对拓宽木质生物质中半纤维素的利用提供了新思路。