氮掺杂碳材料可明显改变碳材料的元素组成和表面活性,大幅提高了碳材料在电化学、吸附、催化等领域的潜在应用。迄今为止,大多数氮掺杂碳材料是通过多步模板法制备的,首先用可聚合的含氮碳前体包括多巴胺、吡咯、乙腈和乙二胺等涂覆,然后进行碳化和模板去除。显然,上述方法涉及繁琐的过程以及有毒化学品的使用,过程复杂、耗时、成本昂贵,不适合大量生产和应用。在本研究中,采用了气溶胶喷雾法工艺,将生物质衍生物葡萄糖和氨基葡萄糖作为前驱体,直接制备氮掺杂中空碳球。在此过程中,气溶胶过程引发葡萄糖和氨基葡萄糖的自组装,诱导了中空结构的演变。以气溶胶为基础的技术保证了所获得的粒子具有球形的形貌和纳米尺度。用SEM、TEM、HAADF-STEM、XPS、XRD、Raman和氮气吸附等方法对其进行了表征。由于合成的氮掺杂中空碳球（N-HCSs）具有独特的结构和表面特性,所以在能量储存方面表现出优异的电化学性能,在电流密度为0.2 A g^-1时达到266 F g^-1的高比电容,并且具有较高的循环稳定性,在3000次循环和快速充放电过程后保留了96.8%的电容。另外,将氨基葡萄糖替换为3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）作为前躯体,其他条件不变的基础上制备了氮掺杂多孔碳球。用SEM、TEM、XPS和氮气吸附等方法对其进行了表征。由于较大的比表面积和特殊的表面特性,合成的氮掺杂多孔碳球（N-PCSs）在重金属吸附方面表现出优异的性能。氮的掺杂可以调节吸附剂的物理/化学性质,例如表面形态和功能。与未掺杂样品相比碳表面上的N掺杂可以增加其电荷密度,进而提高Cr（VI）去除率。考虑了氮的掺杂量,pH值,Cr（VI）浓度,处理时间和吸附剂剂量对Cr（VI）去除性能的影响。当吸附剂的剂量为5 g L^-1时,氮掺杂多孔碳球（N-PCSs）对初始浓度为60 mg L^-1的Cr（VI）溶液达到100%去除。经过五次循环,去除率仍达到70%。