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近年来,由于氮素化肥的过量施用,生活污水和含氮工业废水的处置不合理,使一些地区水体中硝酸盐浓度呈现出上升趋势。多金属氧酸盐催化剂活性好、选择性高、反应条件温和、绿色环保,是一类多功能催化材料,与二氧化钛复合后对光催化有促进作用。利用多金属氧酸盐二氧化钛复合材料处理水中的硝酸盐氮试验研究,对增加水中硝酸盐氮的去除途径,以及发掘多金属氧酸盐二氧化钛复合材料的用途具有重要的意义。本试验采用溶胶凝胶法,选用Cu和Ni两种金属,以及磷钨酸和磷钼酸两种多酸,制备了四种二氧化钛负载的多金属氧酸盐作为光催化剂,通过表征研究了催化剂的微观形貌,催化剂结构以及光学性能。同时在不同条件下进行光催化处理硝酸盐氮的试验,反应结束后,水洗离心回收复合材料催化剂,在最优条件下进行重复试验。探讨多金属氧酸盐二氧化钛复合材料在光催化条件下用来处理水中硝酸盐氮的可行性,研究其在光催化条件下去除硝酸盐的反应机理。探索不同反应条件对去硝酸盐氮除效率的影响,以及反应前后多金属氧酸盐二氧化钛复合材料催化剂结构和功能的变化。试验主要的研究结果如下:（1）通过对制得的催化剂使用前后的X射线衍射、电子显微镜、紫外可见光谱分析表征,得出本次试验的催化剂成功将Keggin结构多金属氧酸盐负载在TiO2上,紫外吸收光谱的波长范围较TiO2发生向右红移,反应波长范围更广泛。多金属氧酸盐二氧化钛复合催化剂使用前后,结构不变,晶粒变大,催化性能降低。（2）通过对水中硝酸盐氮的光催化处理试验,可以得知催化剂Cu-H3PW12O40/TiO2在硝酸盐浓度为90 mg/L,投加量0.8 g/L,反应60 min条件下,对硝酸盐氮的去除效果最好,为59.60%;催化剂Ni-H3PW12O40/TiO2在硝酸盐浓度120 mg/L,投加量0.8 g/L,反应30 min条件下,对硝酸盐氮的去除效果最好,为54.58%;催化剂Cu-H3PMo12O40/TiO2在硝酸盐浓度120 mg/L,投加量1.2 g/L,反应60 min条件下,对硝酸盐氮的去除效果最好,为53.71%;催化剂Ni-H3PMo12O40/TiO2在硝酸盐浓度120 mg/L,投加量1.2 g/L,反应120 min条件下,对硝酸盐氮的去除效果最好,为57.33%。综合来看,Cu-H3PW12O40/TiO2对硝酸盐氮的去除效果最好。（3）四种多金属氧酸盐二氧化钛复合催化剂在进行4次光催化试验后,催化剂Cu-H3PW12O40/TiO2的去除率由59.60%下降至43.94%,催化剂Ni-H3PW12O40/TiO2的去除率由54.58%下降至40.16%。催化剂Cu-H3PMo12O40/TiO2的去除率由53.71%下降至38.62%,催化剂Ni-H3PMo12O40/TiO2的去除率由57.33%下降至41.20%。本次制得的催化剂连续使用四次后,虽然可以继续进行光催化还原硝酸盐氮试验,但硝酸盐氮的去除效率不断下降,下降了15%左右,因此催化剂的制备过程需要进行优化,提高催化剂的稳定性和重复使用的次数。