题目：电催化降解饮用水硝酸盐的实验研究

地下水一直是重要的饮用水水源之一，但由于氮素化肥的施用，生活污水的污染，固废垃圾的淋滤下渗等影响，导致世界上许多国家的地下水受到硝酸盐的污染。地下水硝酸盐会以直接或间接的方式危害人们健康，所以世界卫生组织规定饮用水硝酸盐的含量不得超过10mg/L。饮用水硝酸盐的污染原因多，防治难度大。目前已有的治理方法有物理方法，化学方法，生物方法，和电催化法。生物法效果明显，但是其工艺复杂、处理速度较慢，有细菌和有机物的残留。化学方法多利用金属对硝酸盐氮进行还原，速度快成本低，但容易引起二次污染。物理方法的运行成本较高。电催化法因绿色环保近年来逐渐受到研究者的关注。
本文对电催化降解饮用水中高浓度硝酸盐氮进行了研究，制备了一种新型的脱硝电催化电极，并设计制作了简易可行的电催化反应器。电催化电极的制备采用电沉积法，电沉积镀液按Ti4+：Ce4+：Cu2+ =7：3：5配置，基体材料选用不锈钢片，其规格为10mm×45mm，经酸、碱溶液预处理后在最佳条件下电沉积条件为：电流密度5mA/cm2，电沉积30min，镀膜1次后于500℃焙烧30min，在此条件下制备的电极表面致密，表面颗粒细小且分布均匀，无龟裂。设计了简易电催化反应器，在最佳反应条件下，电催化处理条件为：电压10V，电流密度25mA/cm2，电极间距10mm，处理期间添加氯化钠作为电解质，停留时间120min，硝酸盐氮的去除率可达到95%以上。
制备电催化电极时，电沉积法优于热分解法和浸渍法，复合材料优于单一材料，所制电极膜层均匀，强度高，催化活性好，饮用水来源途径多，成份复杂，可根据不同的情况研究设计制备相应的电催化电极和反应器，降低副产物浓度，提高硝酸盐的处理效率。
电催化法降解水体硝酸盐氮是一种实用的高浓度硝酸盐氮的处理新工艺，具有以下优点：效率上，占地面积小，反应快，硝酸盐氮的去处理可达到95%以上。经济上，电催化电极选用不锈钢作为基体材料，镀膜金属选用铜、钛、铈等常见金属元素，成本远低于贵金属材料，电催化过程中采用低电压，低电流，耗能少，整个工艺流程经济实用。推广上，操作简单，设备占地面积小，具有较高的推广价值。