碳材料因具有优异的吸附性、良好的热稳定性、较高的机械强度等特点,在废水废气处理、电极材料、生物载体等方面具有良好的应用前景,引起了国内外学者的广泛关注。传统的用于制备碳材料的原料主要是石油、煤炭等化石资源,随着人类社会的发展,资源利用的结构正在发生变化,化石资源消耗量增速减缓,可再生资源成为各国学者研究的热点。中国人口众多,人均资源匮乏,开发利用可再生资源迫在眉睫。近年来,生物质作为一种新兴的可再生资源,价格低廉、储量巨大、对环境友好,开始被广泛关注。通过不同方法如热分解法、微波炭化法、水热法等,可以将生物质中的大量碳元素转化为富含活性官能团、比表面积大、具有微孔结构的功能化生物质碳材料,并广泛应用于废水废气吸附和超级电容器领域。水热炭化法作为一种温和的炭化方法,相较于高温炭化法,具有处理设备简单、废弃生物质中碳元素固定效率高、能耗低等优点,已经被证明可以将生物质转变为高功能化碳材料。玉米秸秆和梧桐叶作为一种来源广泛、价格低廉的生物质,其不适当的处理不仅对环境造成污染,也是对生物质资源的浪费。本文以玉米秸秆芯和梧桐叶为碳源,通过水热法和KOH活化法制备多孔生物质碳材料,并用作六价铬废水吸附剂和超级电容器电极材料。主要研究内容如下：以玉米秸秆芯为碳源,利用水热法进行炭化,通过正交试验得到最佳工艺条件。结果表明,最佳工艺条件下所制备的碳材料为几百纳米的炭微球,并且具有一定程度的石墨化,对六价铬离子具有一定的吸附效果,吸附容量为1.182 mg/g;利用PVP修饰的水热碳材料为类球形,表面粗糙,比表面积更大,因此拥有更大的吸附效率,吸附容量达到2.264 mg/g;将水热碳材料经过KOH活化后,得到了表面具有蜂窝状微孔结构的物质,且具有更高的石墨化程度。利用得到的多孔碳材料用作超级电容器电极材料,表现出了良好的电化学性能。在电流密度为0.5 A/g时,多孔碳材料电极具有最大的比电容量,达到315.5F/g。并且在电流密度为20 A/g时,多孔碳材料电极具有优良的循环特性,循环2000次后仍有81.8%的比电容被保留；以梧桐叶为碳源,利用水热法进行炭化,制备出了粒径为1-3μm生物质炭微球,并且具有一定程度的石墨化。通过对六价铬离子吸附效果研究发现,梧桐叶水热碳材料具有良好的吸附性能；利用KOH活化法对梧桐叶生物质碳材料进行活化,得到具有更高石墨化程度的物质,其表面具有蜂窝状微孔结构,在超级电容器电极材料中表现出优良性能。电流密度为0.5 A/g时,多孔碳材料电极的比电容量为365 F/g；电流密度为20 A/g,经过2000次循环后91.7%比电容被保留,表现出了良好的循环性能。