水体中重金属污染已成为当前全球性环境问题,其深度处理是实现水质安全控制的重要保障。本论文针对重金属深度净化领域内粉末态氧化锰工程应用时存在的固液分离困难、压头损失大等技术瓶颈,选择具有特殊孔结构的大孔生物炭为载体,采用“前驱体植入-原位沉淀技术”成功研制了大孔生物炭-氧化锰复合吸附剂,系统研究了其对水中典型离子型污染物Cu（Ⅱ）、Sb（Ⅲ）的基本吸附性能,并揭示了潜在吸附机制;并在此基础上,初步评价了复合吸附剂净化含铜/锑污水的工程应用潜能,以期为水中铜、锑污染的深度净化提供理论基础和技术支持。本论文首先采用KHCO₃热解扩孔技术获得大孔生物炭（L-BC）,并以此为载体,通过“原位沉淀法”制备了大孔生物炭-氧化物复合吸附剂（MO-L-BC）,并对合成的MO-L-BC进行了系统表征,从动力学、等温线、p H效应和竞争效应等方面研究了MO-L-BC对Cu（Ⅱ）、Sb（Ⅲ）的吸附行为。结果表明,载体L-BC相较于未改性前的生物炭（BC）具有更高比例的大孔结构（孔径>2 nm）（87%）,从而降低了MO-L-BC孔区域目标污染物的扩散阻力,因此,Sb（Ⅲ）和Cu（Ⅱ）在MO-L-BC上的吸附在15min内即可达到吸附平衡,吸附动力学过程较好的符合粒内扩散（IPD）和菲克第二定律模型,内扩散（D）系数分别为8.6 x 10^-8和1.5 x10^-7cm²s^-1,仅比目标污染物在水溶液中的自由扩散系数低一个数量级;MO-L-BC对Sb（Ⅲ）、Cu（Ⅱ）的最大吸附量分别可达248 mg g^-1、126 mg g^-1,显著高于其他锰基-多孔载体复合材料;此外,即使在高浓度的干扰组分Ca（Ⅱ）、Mg（Ⅱ）、SO₄^2-、NO₃^-、HCO₃^-和腐殖酸（HA）等共存的情况下,MO-L-BC对目标污染物仍然表现出较强的吸附选择性,其中25 mg L^-1HA仅使Cu（Ⅱ）和Sb（Ⅲ）在MO-L-BC上的吸附容量分别下降20%和23%。论文还借助实验验证、FTIR、XPS光谱分析等表征方法,初步揭示了大孔生物碳基氧化锰复合材料吸附Cu（Ⅱ）和Sb（Ⅲ）的潜在吸附机制。结果证实,MO-L-BC上含氧官能团-COOH、-OH为Cu（Ⅱ）、Sb（Ⅲ）的吸附提供了大量的结合位点,同时Cu（Ⅱ）、Sb（Ⅲ）与材料上负载的MO反应,以内球络合的形式被吸附;溶液pH值的增加会增强MO-L-BC的表面电负性,从而导致Cu（Ⅱ）的吸附量逐渐增加,脱质子过程在酸性p H范围内可促进Sb（OH）₂⁺的吸附,而在碱性p H范围内会抑制Sb（OH）₄^-的吸附;XPS分析表明,MO-L-BC对Sb（Ⅲ）的吸附是通过两个步骤完成的,即先吸附Sb（Ⅲ）,然后将部分吸附Sb（Ⅲ）氧化成Sb（V）继而吸附,同时Mn（IV）被还原生成Mn（Ⅱ）,但生成的Mn（Ⅱ）可以通过表面络合作用重新吸附到MO-L-BC上。在实际应用方面,对于Sb（Ⅲ）和Cu（Ⅱ）共存体系,Sb（Ⅲ）从0增加到50 mg L^-1,仅使MO-L-BC对Cu（Ⅱ）吸附去除率下降20%,而Sb（Ⅲ）作为干扰物时,对Cu（Ⅱ）的吸附略有促进;采用固定床吸附-脱附实验评估了生物碳基氧化锰复合材料净化污染物的实际应用潜能,结果发现,MO-L-BC不仅能成功应用于固定床吸附系统,而且可实现模拟废水的深度净化,MO-L-BC可以实现三级处理流量高达0.27 m h^-1的单一污染物（Sb（Ⅲ）或Cu（Ⅱ））或共污染废水,其能将数千倍于自身重量的废水中目标污染物的浓度降低至相应废水控制标准以下,甚至于饮用水最大残留标准以下。另外,柱吸附饱和的MO-L-BC还可采用少量的酸碱盐混合溶液在原位稳定再生。由此可见,大孔生物炭-氧化锰复合材料在水体中Cu、Sb、快速深度净化方面具有非常广阔的应用前景。