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生物炭和化学改性生物炭由于其理化特性,作为环境友好型污染物原位修复材料已经备受重视。本文为研究化学改性处理对椰纤维生物炭表面化学组成及理化性状的影响,采用了傅立叶红外光谱分析、电镜扫描、BET比表面积分析和CHNO元素分析等技术；为研究改性生物炭对Pb2+的吸附特性及吸附能力,进行了Pb2+的动力学吸附和等温吸附实验,并采用了电镜扫描-能量色散光谱技术铅饱和吸附生物炭上的铅元素分布；然后,为研究铅饱和吸附生物炭上铅的形态、铅在生物炭上的结合方式及机理,采用了X射线吸收精细结构分析及傅立叶红外光谱分析等技术。研究结果如下：1)我们对3种分别在300、500和700℃不同裂解温度下制备的椰纤维生物炭(对照),以及9种分别由这3种在氨水、双氧水和硝酸改性处理下制备的改性生物炭进行研究。结果表面,对照组700℃椰纤维生物炭的比表面积是300℃生物炭的120倍；与对照相比,硝酸改性的300℃椰纤维生物炭的阳离子交换量差不多增加了3倍；氨水和硝酸改性处理使得300℃生物炭壁分别呈疏松波纹状和粗糙不平状。傅里叶红外光谱分析显示,随着裂解温度的增加,椰纤维生物炭上的官能团波峰数与波峰强度逐渐降低,包括羟基O-H伸缩变化,烯烃C=C的伸缩振动和酐C-O-C的伸缩振动波峰变化；硝酸和双氧水改性处理使得300℃生物炭中羧基官能团的C=O伸缩变化波峰强度增加,而醌或酮酸的官能团的伸缩变化波峰强度降低；氨水改性处理使得300℃生物炭羧基官能团的C=O伸缩变化波峰强度降低了；3种化学改性处理对500℃和700℃裂解制备的椰纤维生物炭官能团影响变化规律一致但其强度没有对300℃生物炭的影响强烈。化学改性处理改变椰纤维生物炭基本性状的主要原因是因为改性过程中生物炭上可溶性矿质氧化物的溶解以及官能团的化学反应。总体上化学改性处理改变了椰纤维生物炭的元素含量、官能团数量、阳离子交换量和比表面积。进一步的研究可以着手于了解生物炭的不同理化性状如何影响其去除自然环境中污染物。2)化学改性处理改变了椰纤维生物炭的理化性状,紧接着我们研究这些生物炭对铅(Pb2+)的吸附特性及能力的影响。动力学伪一级模型能恰当地描述Pb2+在椰纤维生物炭以及双氧水和氨水改性生物炭上的动力学吸附情况,而硝酸改性生物炭对Pb2+的动力学吸附更适合用伪二级模型描述。椰纤维生物炭和改性椰纤维生物炭对Pb2+的等温吸附更符合Langmuir模型,生物炭对Pb2+的吸附Langmuir最大值的结果表明,随裂解温度的升高生物炭对Pb2+的吸附能力逐渐增强；氨水和硝酸改性处理使得300生物炭对Pb2+的吸附Langmuir最大值从对照相处理的49.4mg g-1分别增加到了101.4和86.8mg g-1；诧异地变化是,500和700℃硝酸改性生物炭(500HNO3和700HO3)对Pb2+的最大吸附量分别从对照的88.3和140.9mg g-1降低到26.5和29.1mg g-1。电镜扫描-能量色散光谱结果发现,几个有代表性的铅饱和吸附生物炭上Pb的含量丰度大小顺序是：700Contral>300NH3·H2O>500Control>300HNO3>300Contol。.并且铅饱和吸附生物炭上不能被1M的盐酸溶液置换的残余态Pb2+百分含量7OOCcontrol,300NH3·H2O和300HNO3,明显高于300Control。3)所有铅饱和吸附椰纤维生物炭的同步辐射扩展边X射线吸收精细结构光谱的k2-weighted线性联合拟合分析结果表明,铅饱和吸附生物炭上最主要的五种Pb形态是类蒙脱石结合态Pb, Al2O3结合态Pb,Pb(C2H3O2)2, PbSO4口Pb3(PO4)2。与对照相比,铅饱和吸附500和700℃硝酸改性椰纤维生物炭上的PbSO4, Pb3(PO4)2和Pb-Al2O3百分含量之和分别从59.0和64.7%降低到了8.4和3.4%,类蒙脱石结合态Pb的百分含量则分别从27.4和23.8%增加到了41.4和48.0%,Pb(C2H3O2)2分别从7.9%和0%增加到了43.7%和35.9%。傅立叶红外光谱分析证实了各改性处理增加了生物炭表面的自由羧基官能团和自由羟基官能团同铅的络合。研究中我们将椰纤维生物炭吸附Pb2+的机理分为四部分：1),K+和Na+交换等同量；2),Ca2+和Mg2+交换等同量；3),除Ca2+,Mg2+,K+和Na+外的可交换量；4),不可交换的稳定吸附量。综上,研究结果表明700℃椰纤维生物炭,300℃氨水和硝酸改性椰纤维生物炭是我们的研究处理中对环境铅污染修复最有应用前景的生物炭材料。后续为了解Pb在生物炭上的稳定性以及Pb在已污染环境中的生物有效性和毒性机理,还可进一步研究不同铅吸附形式的具体分子或原子结合方式,价键和键长问题。