Cu(OH)2纳米线/Cu网电极制备及还原水中硝酸盐性能研究

工厂化养殖尾水中硝酸盐污染问题日益严重,而电化学还原技术中铜作为阴极材料去除 NO-3-N存在活性位点少和吸附能力差的问题.为此采用一种具有高长径比(120)的Cu(OH)2 纳米线/Cu网电极材料应用于 NO-3-N 的电催化还原.首先,通过调控阳极氧化条件制备了Cu(OH)2 纳米线/Cu网.然后,通过对 Cu(OH)2 纳米线/Cu 网进行表征分析和去除 NO-3-N性能测试,确定 25℃、1.0 mol/L NaOH 和 2.0mA/cm2 为 Cu(OH)2 纳米线/Cu网最佳阳极氧化条件.在双池隔膜反应器中,以该电极为阴极,RuO2-IrO2-TiO2/Ti 为阳极,对 NO-3-N(50mg/L)去除率达到 98%,NO-3-N还原速率达到 0.011 1 min-1/cm2,是相同实验条件下未处理铜电极还原速率的 6.5 倍.最后,为了实现总氮(TN)去除,采用单池反应器,向体系中加 1.0g/L的氯离子将阴极产生的氨氮进一步转化为氮气,总氮去除率达到 91%.循环实验结果显示该电极具有良好的稳定性,并且将该电极应用到实际水中 NO-3-N 的去除,总氮去除率达到 92%.