航运业的快速发展不可避免地对海洋环境带来了破坏,尤其是海洋油污染事故的频发导致海洋生态环境日益严峻。在面对事故发生后的大规模油污时,物理吸附法由于效率高、易回收和成本低的优点,仍然是首选处理方法。在众多吸附材料中,将生物炭和矿土作结合得到的炭土复合材料在海洋污染处理领域是当下研究的热点,具有较高研究价值。玉米秸秆作为一种产量高、易获得的农业副产品,制备的玉米秸秆生物炭以价廉、吸附性强的特点成为吸附领域常用材料。本文通过玉米秸秆生物炭与矿土材料进行复合,制备功能化炭土复合材料,对其吸附能力进行探究;将筛选出的炭土复合材料进行改性处理,对改性后复合材料对油污吸附性能及吸附过程探究;最后,构建响应曲面模型对改性后复合材料制备条件进行优化。主要研究内容及结果如下:（1）将改性玉米秸秆炭与矿土按照不同配比在磷酸和氯化铁溶液中混合,制备得到生物炭-硅藻土复合材料（BDCM）、生物炭-膨润土复合材料（BBCM）和生物炭-高岭土复合材料（BKCM）。通过SEM、FTIR、BET、XRD表征结果表明,炭土复合材料的比表面积等吸附参数优于生物炭和改性生物炭,其羟基等亲水性官能团含量更低。吸附实验结果表明,三种炭土复合材料吸附性能和保油性能均高于生物炭材料。在三种炭土复合材料中,BKCM各项性能最佳,吸附量和保油率分别达到35.78 g/g和71.31%。通过对吸附行为探究可知,BDCM、BBCM和BKCM对油污的吸附属于发生在单分子层上的化学吸附。（2）进一步地,通过γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）对BKCM改性处理,制备KH570改性生物炭-高岭土复合材料（KBKCM）和DTAB改性生物炭-高岭土复合材料（DBKCM）。通过SEM、FTIR、BET、XRD表征可知,KBKCM和DBKCM结构参数和官能团组成均得到优化;通过单因素实验可知,KBKCM和DBKCM吸附和保油性能均优于BKCM,而DBKCM吸附性能更强,达到38.21 g/g。两种改性后吸附材料吸附过程均为发生在材料表明单分子层的化学吸附,且吸附过程容易发生、不可逆。（3）通过单因素实验和构建响应曲面模型对DBKCM关键制备条件进行优化。依据单因素实验结果设计三水平三因素响应曲面模型,该模型相关系数趋近于1且信噪比和变异系数较低,表明模型构建可靠,能够较好预测DBKCM对油污吸附量。模型预测最佳改性条件为反应温度62.50℃、改性浓度1.85%、改性时间2.5 h,预测吸油量为44.94 g/g,通过实验证明吸油量为45.26 g/g,模型预测准确率高达99.29%,证明响应曲面模型预测准确。综上所述,功能化炭土复合材料具有原料来源广泛、成本低廉和吸附油污能力强的优点,在吸附油水混合物具有较好的应用潜力。在海洋油污染形势日益严重的今天,绿色环保的功能化炭土复合材料的研发可为海洋环境油污染的治理提供新思路,为绿色航运的发展提供技术支持。