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随着氨氮污染日益严重,电催化氧化脱氮引起人们关注。本文通过浸渍热解法制备了以金属钛为基体的氧化锰电极,应用于电催化脱氮。同时,针对氧化锰电极析氧过电位较低,稳定性较差的问题,通过掺杂稀土元素铒、铈和钕对氧化锰电极进行研究。第一、通过浸渍热解法制备氧化锰电极。利用X射线粉末衍射（XRD）,透射电镜（TEM）,拉曼光谱（Raman）和X射线光电子能谱（XPS）对电极结构进行表征。结果表明:MnOx电极材料中存在MnO2和Mn2O3两种晶型,且以MnO2为主要成分,其平均晶粒尺寸约为27.3 nm。电极最佳制备条件:晶化温度为450℃,晶化时间为2 h,涂层质量为0.83±0.17 mg/cm2。实验发现:当氨氮浓度为[N]=100mg/L,电解槽电压为2.0 V,pH=9.5时,经过10 h反应,电极脱氮率可达77.1%。通过研究初始氨氮浓度的影响发现:电解反应初期符合表观零级反应动力学特征,但是随着反应时间延长电极平均脱氮速率下降,这可能是由于脱氮中间产物在电极表面阻止了氨氮进一步氧化。分析电解过程中反应物与产物含量变化发现,大部分氨氮氧化成氮气脱出,生成少量的硝态氮（约0.74%）和亚硝态氮（约0.15%）。其反应机理可能为:氨氮吸附在电极表面被活性组分Mn（Ⅳ）氧化,同时自身转变成Mn（Ⅲ）,再通过阳极氧化作用,生成Mn（Ⅲ）。在这种循环过程中脱去氨氮。第二、通过浸渍热解法制备稀土铒掺杂的氧化锰电极。利用XRD,TEM,Raman和XPS对电极进行表征。结果发现:电极材料的主要晶型为MnO2,晶粒尺寸为9.1 nm,远小于MnOx中MnO2的晶粒尺寸。实验发现:当槽压为2.0 V,pH=9.5时,经过10 h反应,电极脱氮率最高达87.1%。通过研究初始氨氮浓度的影响发现:电解初期符合表观零级反应动力学特征,但是随着反应时间延长电极平均脱氮速率降低,这可能是由于中间产物在电极表面阻止了氨氮氧化。经6次循环脱氮试验,其脱氮率仍保持为80.2%,电极稳定性提高。分析脱氮过程中反应物与产物变化发现,大部分氨氮氧化成氮气放出,仅生成0.85%硝态氮和0.23%亚硝态氮。其反应机理可能为:氨氮吸附在电极表面被Mn（Ⅳ）氧化,同时自身转变成Mn（Ⅲ）,再通过阳极氧化作用,生成电催化活性组分Mn（Ⅳ）。Er掺杂进入MnOx晶格后抑制了Mn2O3的生成,增加了氧化锰中Mn（Ⅳ）的含量,因此增加电催化活性。第三、通过浸渍热解法制备铈掺杂的氧化锰电极。利用XRD,TEM,Raman和XPS对电极材料进行表征发现电极材料主要晶型为MnO2,平均晶粒尺寸为11.8 nm,远小于MnOx中MnO2的晶粒尺寸。实验发现:槽压为2.0 V,pH=9.5时,经过8 h反应,电极脱氮率最高达97.9%。通过研究初始氨氮浓度对电极脱氮性能的影响发现:电解反应过程中,起初符合表观零级反应特征,但是随着反应进行电极平均脱氮速率下降,这可能是由于脱氮中间产物阻止了氨氮进一步氧化。经过6次循环试验,其脱氮率仍保持为90.3%。分析脱氮过程中反应物与产物发现,大部分氨氮转化成氮气,仅生成0.62%硝态氮和0.12%亚硝态氮。推测其机理可能为:氨氮吸附在电极表面被Mn（Ⅳ）氧化,同时自身转变成Mn（Ⅲ）,再通过阳极氧化作用,生成电催化活性组分Mn（Ⅳ）。Ce掺杂抑制了Mn2O3的形成,增加了MnO2的含量增加了氧化锰中Mn（Ⅳ）的含量,晶粒细化达到纳米级,提高了电极与氨氮接触面积,增强了电极电催化氧化氨氮的能力。第四、通过浸渍热解法制备钕掺杂的氧化锰电极。利用XRD,TEM,Raman和XPS对电极材料进行表征,发现电极材料中以Mn2O3为主,Mn（Ⅲ）为氧化锰电极中的主要成分。实验发现:当槽压为2.5 V,pH=9.5时,经过10 h反应,电极脱氮率最高达93.9%。通过研究初始氨氮浓度对电极脱氮的影响发现:电解初期符合表观零级反应特征,但是随着反应进行,电极平均脱氮速率迅速降低,这可能是由于中间产物阻止进一步氧化氨氮。经6次循环脱氮试验,其脱氮率仍保持为86.2%。分析脱氮过程中反应物与产物发现,大部分氨氮转化成氮气,仅0.97%转化成硝态氮,0.31%转化成亚硝态氮。其作用机理可能为:Nd掺杂后,Mn（Ⅲ）为主要成分,需较高阳极电位将Mn（Ⅲ）氧化成电催化脱氮活性物质Mn（Ⅳ）,从而提高了电极析氧过电位,节省能耗。