【摘 要】
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电催化还原水体硝氮（electrocatalytic nitrate reduction reaction,ENRR）是极具应用潜力的绿色脱氮技术.铜基催化剂因活性高而受研究者青睐,缺电子Cuδ+是其中主要活性位,但在ENRR较负工作电压下难稳定（转化为Cu~0）.本文以市售Cu（OH）2颗粒为前驱体,通过在其表面修饰1,4-萘二甲酸分子（1,4-NDC）并原位电还原活化,成功构建Cuδ+-1,4
【机 构】
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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
【基金项目】
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国家重点研发计划（2020YFA0710000）； 国家自然科学基金（22176019,22176029,51978110,21822601）； 重庆市基础研究与前沿探索面上项目（cstc2019jcyj-msxm X0260）； 重庆市教委科学技术项目（KJQN201800829,K
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电催化还原水体硝氮（electrocatalytic nitrate reduction reaction,ENRR）是极具应用潜力的绿色脱氮技术.铜基催化剂因活性高而受研究者青睐,缺电子Cuδ+是其中主要活性位,但在ENRR较负工作电压下难稳定（转化为Cu~0）.本文以市售Cu（OH）2颗粒为前驱体,通过在其表面修饰1,4-萘二甲酸分子（1,4-NDC）并原位电还原活化,成功构建Cuδ+-1,4-NDC催化活性点位（Cu（OH）2/1,4-NDC-AT）;因1,4-NDC羧基上氧的高电负性和化学稳定性,Cuδ+在ENRR过程中能稳定存在.脱氮性能测试结果表明,Cu（OH）2/1,4-NDC-AT在-0.40 V vs.RHE（可逆氢电极）下处理NO3--N废水（22.5 mg/L）,产物中NH3-N选择性大于90%,比表面活性和质量活性可达1034.7 mg N/（h m~2）和89.1 mg N/(h gCu),是相应Cu（OH）2-AT的2.3和5.1倍,亦优于大部分同类催化剂.优化1,4-NDC用量和工作电压可进一步提升质量活性,在n1,4-NDC/nCu（OH）2=2.16和-0.50 V时质量活性分别提升至147.1和104.6 mg N/(h gCu).针对低浓度NO3--N废水,本文提出“ENRR+NH3-N吸附去除”耦合技术,彻底消除水中氮物种;针对高浓度NO3--N废水,提出“ENRR+NH3-N回收”耦合技术,将水中氮以（NH4）2SO4形式回收（回收率约98.0%）.
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