近年来,随着工业的迅猛发展,含重金属离子废水造成了严重的环境危害。因此,研究开发一种实用高效去除废水中重金属离子的方法及材料已成为该领域的研究重点。目前,去除废水中重金属离子的方法主要有离子交换法、膜分离技术及吸附法等,其中,吸附法因具有适应范围广、净化效率高、吸附剂可循环使用等优点,而成为去除水中重金属离子最有效快捷的方法。活性炭因具有丰富的孔结构是一种多孔优良的吸附材料,具有巨大的比表面积及丰富的表面官能团,因而被广泛应用于污水净化等环境保护领域。本文以新疆丰富的煤炭资源及农林废弃物棉杆为原料通过化学活化的方式,制备了煤基活性炭和棉秆基活性炭,对其进行了HNO3、H2O2及等离子体表面化学改性,并采用红外光谱、boehm滴定、氮气吸脱附曲线和孔结构测定活性炭改性前后的表面物理化学性质。探讨了其对Cd²⁺的吸附,通过研究Cd²⁺初始浓度、吸附时间及p H值对改性活性碳吸附Cd²⁺的影响,探讨了其吸附机理。其主要研究内容如下:（1）以库车煤为原料,KOH为活化剂,碱碳比为1:2的条件下活化制备煤基活性炭,发现其Cd²⁺的吸附量仅为6.8 mg/g。然而经过硝酸、过氧化氢及等离子体改性后,对Cd²⁺的吸附量显著提高,其中用90%（v/v）的硝酸改性效果最好。吸附量最大可达88mg/g,是未改性活性炭吸附量的13倍。通过对改性活性炭吸附性能研究,得出其最佳吸附条件为Cd²⁺浓度100mg/L、平衡时间1h及溶液的p H值6。并且发现活性炭对Cd²⁺的吸附过程符合准二级动力学和Langumir模型。（2）以沙湾棉杆为原料,磷酸作活化剂,通过快速高效的微波空气法制备棉杆基活性炭。通过调节活化温度、磷料比、煅烧时间,优化生物质活性炭的制备工艺,结果表明温度250℃,磷料比1:1,时间10min时为最佳制备条件,制备的棉杆基活性炭对重金属Cd²⁺有良好的吸附效果,吸附量可达到28mg/g。（3）将上述最佳条件制备的棉杆基活性炭经硝酸、过氧化氢及等离子体改性后对Cd²⁺的吸附性能都有不同程度的提高。通过对过氧化氢改性后活性炭的Cd²⁺吸附性能研究,得出其最佳吸附条件为Cd²⁺浓度80mg/L、平衡时间1h及溶液的p H值6,吸附量可达58mg/g,是未改性活性炭吸附量的2倍。通过热力学和动力学研究,准二级动力学和Langumir模型能更好的描述过氧化氢改性活性炭的吸附过程。通过探讨等离子体改性时间的影响,发现3min改性可使活性炭达到最佳吸附效果。通过对其吸附性能研究,得出最佳吸附条件为Cd²⁺浓度80mg/L、平衡时间2h及p H值6,吸附量最大可达50mg/g。通过热力学和动力学试验,准二级动力学和Freundlich模型能更好的描述等离子体改性活性炭的吸附过程。通过比较这两种改性方法,各有其优势。但与传统化学处理造成溶剂残留等问题相比,等离子体处理,操作简单,效率高,无污染,是一种经济和环境友好的新技术。