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饮用水中硝酸根和亚硝酸根的脱除净化是一项关系人民身体健康的重大工程，因此本论文对硝酸根及亚硝酸根的催化还原进行了探讨，主要分三部分：第一部分为Pd-Cu/TiO2双金属催化剂液相还原硝酸根的研究；第二部分为Ag/TiO2催化剂对亚硝酸根的光催化还原研究，从基础研究角度探讨了硝酸根还原条件的选择优化，并结合表征数据，探讨了硝酸根的催化还原的历程；第三部分为可见光下硝酸根光催化还原的尝试性探讨，发现氮含量和氮化温度对催化剂性能有较大影响。
1.Pd-Cu/TiO2双金属催化剂液相还原硝酸根的研究本章首次将光沉积法用于制备Pd-Cu/TiO2催化剂以控制其形貌、尺寸，考察了不同金属总含量、金属比例、反应条件以及负载金属尺寸对催化剂性能的影响。结果发现：相比于化学还原法，光沉积不仅能有效改善负载金属的分散、控制负载金属的尺寸大小，而且能明显提高催化剂硝酸根加氢的性能。10分钟内1wt％的Pd/Cu=4：1的Pd-Cu/TiO2催化剂的活性为88.9％，比液相法合成的3wt％Pd/Cu=2：1具有最好活性(55.7％)的Pd-Cu/TiO2催化剂提高了将近2/3，其平均反应活性高达63.6mmol.g-1metal.min-1，为目前文献报道的最好活性。
实验进一步验证了硝酸根加氢是结构敏感性反应，受初始溶液pH值、H2流速、反应温度、共存离子等反应条件影响。初始溶液pH值为10具有最好活性；HCO3-、CO32’等离子对催化剂性能干扰最大。通过对硝酸根的液相催化还原过程亚硝酸根累积现象的深入分析研究，首次发现亚硝酸根的液相催化还原是个负载金属尺寸敏感的反应，NO2-并不是生成N2或NH4+的必要中间产物。
2.光催化还原的研究本文用光催化还原法制备的Ag/TiO2对光催化还原亚硝酸根的方法进行了系统研究。实验表明，相比于化学还原法，光控制法制备的Ag/TiO2催化剂不仅具有更均匀的负载金属Ag形貌和窄尺寸分布，而且能明显改善催化剂光催化还原亚硝酸根活性和N2选择性。10min内该催化剂光催化还原亚硝酸根活性和N2选择性分别高达99.2％和97.7％，为目前文献报道最好水平。催化剂的活性与空穴清除剂种类和浓度、共存离子及浓度、Ag含量等因素息息相关。
3.可见光下硝酸根的光催化还原研究本文还首次考察了可见光催化还原硝酸根的性能研究，发现通过简单的加热NH3流处理，不仅能有效实现TiO2的可见光吸收和激发，而且具有较好的可见光活性。氮化温度与氮含量是影响催化剂性能的主要因素。