碳材料因其具有原料来源广泛、孔隙丰富、理化性质稳定等特点,现已广泛应用于医药、食品、环境、化工等领域。尤其是在探索制备环境友好、低成本、可再生的新型碳材料方面,引起了越来越多研究者的关注。本研究制备了三种多孔碳材料,利用其特殊的表面性能、规则的形貌、丰富的孔隙结构以及优良的理化稳定性等特征,应用于食品中目标物的吸附。（1）采用扩展St?ber法和硝酸氧化修饰相结合制备了一种多孔碳球（MCS）。通过扫描电镜、透射电镜、氮气吸附、X射线衍射、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、元素分析等一系列的表征技术,证明本研究制备的MCS具有均匀的粒径尺寸,规则的形貌,丰富的孔隙,较大的比表面积,良好的石墨化程度,以及丰富的羧基官能团。MCS表面的羧基可与阳离子目标物如碱性橙2、孔雀石绿、亚甲蓝和甲基紫等发生静电相互作用。通过吸附等温线和吸附动力学进一步探究了材料对这四种目标物的吸附机理,结果表明MCS对这四种阳离子目标物的吸附过程均以化学吸附为主。根据Langmur模型计算得到的MCS对碱性橙2、孔雀石绿、亚甲蓝和甲基紫等目标物的最大吸附量分别为456.62、313.34、159.37和68.12 mg/g。MCS具有良好的可重复性,五次循环使用后对碱性橙2和孔雀石绿的吸附量均高于初始吸附量的80%。以碱性橙2作为目标物进行了加标回收实验,验证了MCS作为吸附材料在实际样应用中的可行性和准确性。规则的球形形貌,优良的吸附性能,较低的合成成本,以及在极端环境下优良的稳定性,使得制备的MCS可作为一种新型吸附剂,用于食品中阳离子目标物的吸附。（2）选用野生萝藦种毛为原料,通过直接碳化和硝酸改性的方法制备了一种新型生物质碳管材料。首先探究了不同碳化温度（200,400,600,800°C）对材料石墨化程度和形貌的影响。通过一系列表征技术如扫描电镜、透射电镜、氮气吸附、X射线衍射、拉曼光谱和元素分析等得到材料的最佳碳化温度（600°C）,再用硝酸进一步氧化修饰,得到带有大量的羧基官能团的碳管材料（MCT-600）。修饰后的材料其管状结构基本保持不变,同时材料表面的羧基官能团可以通过静电相互作用吸附阳离子除草剂百草枯。通过吸附等温线和吸附动力学模型拟合结果可知,MCT-600对百草枯的吸附过程更符合Langmuir等温模型和Pseudo-second-order动力学模型,这说明材料对百草枯的吸附过程是典型的化学吸附。MCT-600对百草枯的吸附速率很快,可在20 min达到吸附平衡,并且通过Langmuir模型计算得到的最大吸附量为218.61 mg/g。MCT-600具有良好的可重复性,五次循环使用后对百草枯的吸附量高于初始吸附量的70%。以苹果和甘蓝作为实际样进行了加标回收实验,验证了MCT-600作为吸附材料在实际应用中可行性和准确性。可再生的原料来源,简单的制备过程,特殊的表面性质,以及较快的吸附速率使得本实验制备的MCT-600可作为一种新型生物质碳管材料吸附剂,用于食品中百草枯检测的前处理过程。（3）选用苦苣菜的冠毛为原料,通过直接碳化法制备了具有纳米壁厚、微米直径的生物质碳管簇材料。该材料具有相对规则的管簇状形貌、较大的比表面积（911.705m~2/g）,丰富的微孔,良好的石墨化程度以及较高的碳、氧、氮、硫元素含量,对水溶液中的银离子具有优良的吸附能力和非常突出的选择性。根据线性相关系数得到该生物质碳管簇材料对银离子的吸附过程更符合Langmuir模型和Pseudo-first-order模型,并且计算得到对银离子的最大吸附量为73.04 mg/g。该碳管簇材料在10 min时对银离子的吸附量就能达到平衡吸附量的91%,拥有非常快的吸附速率,并且在其他干扰金属离子存在时,碳管簇材料仍然可以不受干扰的在水中轻易地分离出银离子,其中选择系数最高的是镉离子（1021.88）。本研究选择纯净水和自来水为实际样品,验证了碳管簇材料作为吸附剂在实际应用中的吸附效果。来源于苦苣菜冠毛的生物质碳管簇材料因其对银离子优异的吸附性能,在银离子的吸附领域有广阔的应用前景。