[发明专利]一种高效去除高盐体系中硝态氮的光电催化体系及应用

权利要求书

1.一种高效去除高盐体系中硝态氮的光电催化体系，其特征在于，包括光电阳极(1)、光电阴极(3)、紫外光源(8)、电解槽(7)和直流电源(2)；所述电解槽(7)内有含硝态氮的高盐体系电解液(6)，所述光电阳极(1)和光电阴极(3)设置在电解槽(7)内，分别与直流电源(2)连接；所述光电阳极(1)为以钛金属片为基底制作的二氧化钛纳米管阵列；所述光电阴极(3)为钯、铜双金属电极。

2.根据权利要求1所述的高效去除高盐体系中硝态氮的光电催化体系，其特征在于，所述光电阴极(3)是将铜纳米颗粒(4)和钯纳米颗粒(5)负载在多孔泡沫金属上，形成钯、铜双金属电极。

3.根据权利要求2所述的高效去除高盐体系中硝态氮的光电催化体系，其特征在于，所述多孔泡沫金属为泡沫锌、泡沫铝或泡沫镍。

4.根据权利要求1所述的高效去除高盐体系中硝态氮的光电催化体系，其特征在于，所述光电阳极(1)为以厚度0.8mm的钛金属片为基底制作的二氧化钛纳米管阵列。

5.根据权利要求1所述的高效去除高盐体系中硝态氮的光电催化体系，其特征在于，所述直流电源(2)施加电压为-1.0～-1.5eV。

6.根据权利要求1所述的高效去除高盐体系中硝态氮的光电催化体系，其特征在于，所述高盐体系为含Cl^-的高盐硝态氮体系，含盐量为小于3％。

7.根据权利要求1所述的高效去除高盐体系中硝态氮的光电催化体系，其特征在于，所述紫外光源(8)分布在光电阳极(1)周围。

8.权利要求1～6任意一项所述的高效去除高盐体系中硝态氮的光电催化体系在去除高盐体系中硝态氮中的应用。

9.根据权利要求7所述的高效去除高盐体系中硝态氮的光电催化体系的应用，其特征在于，应用方法包括以下步骤：

S1、在光电阴极(3)，硝酸盐吸附在光电阴极(3)，被电催化还原成N₂，同时产生副产物NH₄⁺；

S2、在光电阳极(1)，光电阳极(1)被紫外光源(8)激发，产生光生空穴与光生电子，在外加偏压作用下高效分离，光生空穴将富集在光电阳极(1)的Cl^-氧化为Cl·；

S3、电解液中大量的Cl·与NH₄⁺发生氧化还原反应，将NH₄⁺选择性氧化为N₂。