生物质竹炭(bamboo charcoal)是一种高效的吸附及催化剂载体材料,利用其比表面积大和孔隙率高等结构特点,本论文研究制备了四种生物质竹炭新材料,根据材料的特征,对制备的竹炭新材料进行了光催化降解、微生物降解废水等性能测试和糖酯、柚皮苷酯合成应用研究。本论文以生物质竹炭为载体,钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶浸渍法制备了生物质竹炭钛复合材料(BCT),对BCT进行结构表征,分析材料晶型结构变化,研究BCT对苯酚废水光催化降解性能,探讨了BCT结构和性能关系;以生物质竹炭为载体,制备了生物质竹炭蒙脱石钛复合材料(BCMT),应用XRD、SEM等方法表征结构,研究了温度、负载量等对光催化活性影响,研究了BCMT对罗丹明B溶液光催化降解性能;以生物质竹炭为材料,将微生物挂膜于生物质竹炭,研制了生物质竹炭固定化微生物材料(BCB),测试了对含酚废水净化处理能力;以生物质竹炭为载体,研制了生物质固定化脂肪酶(BCE),分析了竹炭固定化酶活及其稳定性,对酶促合成糖酯及柚皮苷酯进行了探索研究,拓展了竹炭在生物有机合成中应用。主要结论:1、生物质竹炭钛复合材料具有良好光催化性能;生物质竹炭蒙脱石钛复合后,光催化性能进一步增强;生物质竹炭固定微生物对含酚废水表现出优良的生物降解性能;生物质竹炭固定化脂肪酶,保持了酶活性,酶促合成反应中活性稳定。2、高温活化对BC T中二氧化钛晶型结构具有重要影响。纯二氧化钛低于BCT光催化降解效率。活性组分二氧化钛分散于竹炭孔道及表面,增加了活性中心,并固定于载体上,有利于催化剂分离、再生利用。BCT再生催化性能良好,结合牢固。随着温度升高,样品晶型和结构发生了变化,在450℃活化,出现锐钛矿型峰,特征峰更加尖锐,高温活化促进了二氧化钛晶粒度提高,同时出现了金红石型峰。BCT最佳组成和焙烧温度是:钛酸四丁酯和竹炭两者物质的量之比0.20:1,煅烧温度450℃。3、BCMT对罗丹明B溶液降解表现出一定活性,表现更好机械性能。生物质竹炭和生物质竹炭蒙脱石钛性能存在差异,对罗丹明B溶液的去除率不同,蒙脱石复合提高了材料机械强度,生物质竹炭蒙脱石钛复合材料更具有优越性。制备生物质竹炭蒙脱石钛复合材料最佳组成和温度是:竹炭10 g,钛酸四丁酯160 mL,酸化蒙脱石10 g,焙烧温度为450℃。4、BCB材料生物降解性能远远高于单一微生物降解。苯酚废水经过9h处理,苯酚去除率达到98.12%。生物质竹炭固定化微生物制备条件:pH=6、投菌量为110 mL/10 g。BCB材料加速了苯酚的聚集,为BCB生物降解提供了高浓度区域,提高了降解效率。生物质竹炭是一种新型载体材料,在固定化微生物具有良好效果。5、BCE材料在合成糖酯具有很好的转化率和选择性。固定化过程,提高了脂肪酶活性,生物质竹炭固定化酶使用8次后,酶活力仍然维持83.23%,BCE活性高于游离酶。合成了三种不同糖酯化合物,实现了固定化酶回收使用。以竹炭固定化酶促合成了3种柚皮苷酯化衍生物,固定化酶催化柚皮苷酯化反应中活性良好。