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介孔碳材料有各种优秀的特异性质，包括易于调控且孔隙繁密的孔结构以及良好的机械稳定性和化学惰性。在环境保护行业的重金属吸附领域和用于重金属浓度检测的系列传感器行业都是前景光明的材料。本文中，对介孔碳的杂原子改性功能化以及碳化时施加的温度进行了多向调控，而后从吸附和电化学两个方面进行了研究，以下所列为大致的研究内容:
(1)实验中以清洁绿色的杨梅核为原料制备了新型杨梅废核介孔碳，以三聚氰胺为氮源，以磷酸、苯磺酸为磷源和硫源，通过软模板自组装溶液挥发制备杂原子掺杂介孔碳。以N2吸脱附曲线、FT-IR技术、XPS扫描、SEM分析等手段来表征讨论酸类别、碳化温度对介孔碳表面碳氮硫磷官能团结构与含量的影响。明确了温度对氮改性炭的氮结构氮含量及其存在形式的调控机制。发现碳化温度的变化能够对孔结构起到调节作用，其比表面积、孔径及孔体积等参数均随着温度的升高而增大，这可能是由于高温下的热解形成了更多的气孔结构，这种介孔特性有利于暴露活性位点以及电解液中物质的快速转移。并且温度对官能团的存在形态也起到调控作用，从而对其应用性能进行定向调节。
(2)通过pH影响实验、动力学吸附实验和吸附等温实验来测定并比较不同杂原子改性的介孔碳材料对重金属铜、铅、铬的吸附性能。以氮改性碳材料为例，高温下所制备的碳材料显示出更佳的吸附性能，这与文中高温碳化材料具有更大的比表面积、孔容和孔径以及中孔分布更多相对应。并且实验还得到了Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附最佳环境pH(5、5、2)和吸附至饱和的时间逐次为90min、150min和180min。
从最大吸附量的角度来说，所制备的杂原子改性碳对铅离子更为亲和，效果最为显著的是Carbon-PN-900，最大吸附量达117mg·g-1，其次是Carbon-SN-900吸附量为111mg·g-1，这可能是由于双原子掺杂产生了更多的亲和于铅离子的缺陷位点和基团。
(3)以六氰合铁酸钾为探针研究了不同碳化温度下制备的氮改性介孔碳材料和氮磷改性介孔碳材料所修饰的电极的电化学性能，发现随着碳化温度的提高，其电化学活性越优异，电子转移效率越高。以导电性能更好的高温碳化材料去构建检测铅离子的电化学传感器，优化了修饰分散剂剂量、底液pH、富集电位和时间等测量条件后，所得到的Carbon-PN-900/GCE和Carbon-N-900/GCE均具有较宽的线性范围(5μg·L-1～350μg·L-1、10μg·L-1～800μg·L-1)和比较低的检测限(3μg·L-1、5μg·L-1)，其线性方程分别为Y=O.10197C+11.45838和Y=O.00791C+5.04438。这使杂原子掺杂碳修饰电极具备成为铅离子检测电化学传感器的可能。
(1)实验中以清洁绿色的杨梅核为原料制备了新型杨梅废核介孔碳，以三聚氰胺为氮源，以磷酸、苯磺酸为磷源和硫源，通过软模板自组装溶液挥发制备杂原子掺杂介孔碳。以N2吸脱附曲线、FT-IR技术、XPS扫描、SEM分析等手段来表征讨论酸类别、碳化温度对介孔碳表面碳氮硫磷官能团结构与含量的影响。明确了温度对氮改性炭的氮结构氮含量及其存在形式的调控机制。发现碳化温度的变化能够对孔结构起到调节作用，其比表面积、孔径及孔体积等参数均随着温度的升高而增大，这可能是由于高温下的热解形成了更多的气孔结构，这种介孔特性有利于暴露活性位点以及电解液中物质的快速转移。并且温度对官能团的存在形态也起到调控作用，从而对其应用性能进行定向调节。
(2)通过pH影响实验、动力学吸附实验和吸附等温实验来测定并比较不同杂原子改性的介孔碳材料对重金属铜、铅、铬的吸附性能。以氮改性碳材料为例，高温下所制备的碳材料显示出更佳的吸附性能，这与文中高温碳化材料具有更大的比表面积、孔容和孔径以及中孔分布更多相对应。并且实验还得到了Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附最佳环境pH(5、5、2)和吸附至饱和的时间逐次为90min、150min和180min。
从最大吸附量的角度来说，所制备的杂原子改性碳对铅离子更为亲和，效果最为显著的是Carbon-PN-900，最大吸附量达117mg·g-1，其次是Carbon-SN-900吸附量为111mg·g-1，这可能是由于双原子掺杂产生了更多的亲和于铅离子的缺陷位点和基团。
(3)以六氰合铁酸钾为探针研究了不同碳化温度下制备的氮改性介孔碳材料和氮磷改性介孔碳材料所修饰的电极的电化学性能，发现随着碳化温度的提高，其电化学活性越优异，电子转移效率越高。以导电性能更好的高温碳化材料去构建检测铅离子的电化学传感器，优化了修饰分散剂剂量、底液pH、富集电位和时间等测量条件后，所得到的Carbon-PN-900/GCE和Carbon-N-900/GCE均具有较宽的线性范围(5μg·L-1～350μg·L-1、10μg·L-1～800μg·L-1)和比较低的检测限(3μg·L-1、5μg·L-1)，其线性方程分别为Y=O.10197C+11.45838和Y=O.00791C+5.04438。这使杂原子掺杂碳修饰电极具备成为铅离子检测电化学传感器的可能。