生物炭是生物质原料在限氧的环境下的热解产物,具有比表面积大、表面官能团丰富、制备成本低、稳定性高等特性,因此有着广阔的应用前景。生物炭常用于改良土壤,吸附环境中的污染物等等,将生物炭进一步活化可以制备比表面积更大的活性炭。将生物质掺混其他物质共同热解可以产生一定协同作用,以促进产物的表面官能团和孔隙结构的优化。本文首先以典型的生物质木屑及其三大组分（纤维素、半纤维素和木质素）为研究对象,采用热重分析法研究了掺混煤对其热解特性的影响,并通过实验失重曲线与根据掺混比质量加权得到的计算值对比,发现二者并不吻合,表明蒙涣煤与三组分共热解存在一定协同效应。研究发现,木屑及其三组分与煤混合热解主要经历了脱水脱气、剧烈热解、缩聚阶段三个过程。蒙涣煤的掺入有利于半纤维素和纤维素的热解向高温段移动,且生物炭产率比加权计算值有所下降。木质素热解DTG曲线中在220℃和280℃存在双峰,随煤含量增加,双峰削弱并向高温段移动。木屑与煤共热解过程中,随着煤含量增加,失重峰值逐渐往高温段移动,且峰值降低,失重速度变缓。在煤含量为25%时,混合物的产率为24.25%,比加权计算值28.64%下降了4.39%,说明掺混小比例煤有助于生物质热解更彻底。然后考察不同制备条件与吸附条件对木屑基生物炭的Cu²⁺吸附性能的影响。研究了生物炭与蒙涣煤在不同掺混比下对Cu²⁺的吸附性能,并通过不同吸附模型分析吸附结果。研究发现,在热解温度低于600℃,热解时间低于2h时,提高生物炭制备时的热解时间及热解温度能有效优化生物炭的孔结构,提高吸附效果至接近20mg/g。然而继续提高热解温度和时间,由于开孔反应已接近饱和及孔隙破坏等原因,吸附量提升并不明显。在酸性氛围下提高pH值能减弱溶液中质子与Cu²⁺的竞争效应,进而提高吸附效果,在pH为7～9时去除率保持较高的水平,吸附量达到19.65mg/g。此时继续提高pH值,由于Cu²⁺会产生沉淀的趋势,影响Cu²⁺自由度,使得吸附效果下降。提高溶液Cu²⁺初始浓度能有效提高生物炭的吸附量,然而平衡时间增长,去除率也因离子竞争吸附而下降。在初始溶液低于50ppm时,生物炭去除率能很快达到90%以上,初始浓度上升至300ppm,去除率仅有不到40%。在煤添加量为25%时,吸附效果略微提升4.81%;掺混比为75%时,吸附效果略微上升2.12%。最后选取木屑作为原料,在600℃、2h条件下将其炭化为生物炭,再经KOH与CO₂在800℃下活化,考察不同活化方法、活化温度、活化时间以及负载离子液体处理的活性炭对CO₂吸附性能的影响,并研究了生物炭与蒙涣煤在不同掺混比下活化及添加离子液体对CO₂的吸附性能的影响。研究发现,CO₂活化法能提高生物炭对CO₂的吸附性能约87%;KOH活化法由于超过762℃将产生K蒸汽,造孔效果更为明显,使其吸附性能提高134%。在一定范围内提高活化温度和活化时间能有效提高活性炭对CO₂的吸附性能,在活化温度为850℃及活化时间为3h时吸附量达到最大值,此时继续提高活化温度与时间将造成活性炭过烧,导致吸附量下降。将煤与木屑不同比例下混合共炭化、活化,均产生一定协同效应,使其生成更多气体逸出,形成更多孔隙使吸附量提高5%～10%。负载离子液体会使得活性炭孔隙遭受阻塞,比表面积和孔体积下降,导致低压下（0.1～0.8MPa）CO₂活化活性炭吸附性能下降约24%,KOH活化活性炭吸附性能下降约33.72%～43.35%,但高压下（1.5MPa～2MPa）活性炭对CO₂的吸附容量上升约3.91%。随着负载量的增大,这个趋势更为明显。负载离子液体的活性炭再生性能有略微下降,但依然维持低于7%的再生损失。