电化学催化还原水中硝酸根研究综述

傅春红,吕晓书，张贤明,蒋光明

(重庆工商大学 废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆 400067)

1 电催化还原脱氮反应路径

电催化还原脱氮的目标产物是N2，通过一个5电子反应过程：

(1)

(2)

NH3亦是水体富营养化的重要元凶，因此要求我们在设计催化剂和选择反应条件时，避免该反应的进行。

2 高效催化剂的研发

2.1 单金属催化剂

2.2 双金属催化剂

2.3 金属氧化物

2.4 非金属催化剂

金属催化剂虽然具有良好的还原性能，但金属价格昂贵，且易腐蚀溶出致使其应用受限。而非金属催化剂，特别是碳材料，因其具有高导电性、耐腐蚀性、易改性等优点，被广泛用于电化学催化领域。近年来，石墨材料受到了学者们的广泛关注，将石墨及其改性材料用于非金属催化剂材料和催化剂载体的开发研究。

3 反应条件的影响

3.2 共存离子

在溶液中同时存在硝酸根离子和其他离子的情况下，若催化剂能优先吸附硝酸根就会大大减轻竞争吸附的影响。Mubita[36]对优先吸附的解释是，催化剂的表面化学与官能团存在有关。不同pH或者溶液特性条件下，某些官能团被游离或质子化，从而与溶液中的离子产生吸引或者排斥作用，导致优先吸附。

3.3 溶液pH

4 结束语