高效处理有机染料废水已成为当今世界日益迫切的问题,寻找高性能吸附剂是解决这一问题的有效措施之一。在众多吸附剂中,活性炭特别是多孔炭因其具有较高比表面积和可调变多孔结构而得到广泛应用。活性炭来源广泛,可以来自煤炭、聚合物、废弃动植物等。其中,从可持续发展角度来看,自林业和农业废弃物中提取生物质多孔炭,作为去除有机染料的吸附剂受到人们广泛重视。生物质基多孔炭的制备方法是将生物质前驱体炭化后再活化,其所具有的比表面积和多孔结构随生物质前驱体本身与合成条件的不同而不同。本文以我国广泛种植并大量副产的农业废弃物玉米根、玉米皮、玉米秸秆及大豆根为生物质原料,采用水热和活化掺氮煅烧方法,制得具有高比表面积,丰富孔结构的微量氮掺杂多孔炭纳米球,后将其用于高浓度模拟废水中的有机染料吸附,取得了优异的效果。具体包括以下几点:首次以农业废弃物玉米根为原料、硫酸为催化剂,通过调变硫酸添加量、水热时间和反应温度,得到形貌均一的水热炭纳米球。添加活化剂K2CO3和氮源三聚氰胺,经高温煅烧,成功制备出比表面积为2745 m~2 g-1,孔容为2.07 cm~3 g-1的玉米根基微量氮掺杂多孔炭纳米球。考察了玉米根掺氮多孔炭纳米球对阳离子型染料罗丹明B（Rh B）和阴离子型染料刚果红（CR）等典型有机染料高浓度(250-1000 mg L-1)废水的吸附性能,对Rh B和CR的最大吸附量分别达到1630.7和1766.2 mg g-1,并对染料吸附过程进行了吸附等温线模拟,探究了吸附动力学,运用内扩散模型分析了吸附过程决速步骤。表征结果显示,三聚氰胺不仅充当氮掺杂的氮源,而且起到了与K2CO3协同活化造孔作用,从而促进了掺氮多孔炭纳米球多孔结构的生成,显著提升了掺氮多孔炭纳米球的比表面积、孔容和表面缺陷。此外,玉米根掺氮多孔炭纳米球对吸附Rh B具有良好的循环吸附性能,对同时含有Rh B和CR的混合染料也具有良好的吸附效果,说明玉米根掺氮多孔炭纳米球是一种极具潜力的低成本、高性能的生物质基吸附剂,未来可望广泛用于处理含有机染料的工业废水。采用类似工艺,以废弃玉米皮、玉米秸秆及大豆根为原料,通过稳定的水热处理及活化掺氮煅烧,制备出玉米皮、玉米秸秆及大豆根基的掺氮多孔炭纳米球,同样具有高比表面积、孔容和多孔结构。将所制备的掺氮多孔炭纳米球作为吸附剂用于有机染料Rh B和CR的吸附去除,展示出了较好的去除率和较高的最大吸附量。同样,也深入探究了等温吸附模型,动力学及扩散机制。本工作充分验证了玉米根、玉米皮、玉米秸秆及大豆根基生物质多孔炭的多样化利用潜力,拓展了农业废弃物的高附加值利用领域,促进了以废治废。