1. 研究目的与意义
2019年是新中国成立70周年，70年来我国巨龙腾飞。可是，经济迅猛发展的同时却出现山秃了，水臭了，空气污浊了……伴随现代化建设取得巨大成就而出现的环境污染问题，已经成为中国的民生之患和民心之痛。
我国作为一个农业大国，对化肥需求量很大。截至2018年，我国有小氮肥企业500多家，中氮肥企业56家，分布在500多个县市，其中300多家位于全国环境重点保护区域，而这些化肥企业的污水治理工作做得如何将直接影响全国的水质。
我国很多的化肥企业仍属于高能耗、重污染的企业。生产水平与国际先进水平相比有着较大的差距；更何况很多中小氮肥厂跟国内的先进水平相比还有很大的差距。另外，经济的高速发展以及现代农业的发展对化肥需求量的增加迫使化肥企业加强改造扩建和加速新建化肥厂达到了空前的规模，化肥厂的生产用水量大增，由此导致化肥企业的氨氮废水排放量也在逐渐增加。
氨氮（ammonianitrogen），是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4 )形式存在的氮。受污染水体的氨氮又称为水合氨，水合氨是引起水生生物中毒的重要因素。氨氮中游离氨的毒性比铵盐要大几十倍，且氨氮的在水中的毒性与温度、pH等均有关。氨氮对水中鱼类的毒害分为急性和慢性，其中急性氨氮中毒可致鱼类死亡。此外，氨氮是水体中的营养素，可以使水体富营养化同时消耗水中大量的氧，影响水中生物的生存。再者，水中的氨氮在一定条件下可以转化为亚硝酸盐，如长期饮用，水中的亚硝酸盐将和人体中蛋白质结合生成亚硝胺，亚硝胺是一种致癌物，对人的健康十分不利。
综上，寻找高效、便捷、可持续的方法来去除工业废水中的氨氮迫在眉睫。目前，处理废水中氨氮的方法大体分为两类：第一类是对氨氮进行转型处理，例如吹脱法、化学沉淀法、离子交换法、膜分离法等。第二类是对氨氮进行解体，例如生物法、折点氯化法、电催化氧化法、联合处理法等。上述部分方法用于处理工业废水中氨氮的优缺点如表1所示。
表1 水中氨氮处理方法的对比
| 处理方法 | 化学沉淀法 | 吹脱法 | 生物法 | 折点氯化法 | 膜分离法 | |
| 优势 | 操作简便 | 成本低 | 传统生物法无二次污染 | 投资节省 | 回收率高，膜可重复再生利用 | |
| 缺陷 | 药剂使用量大， 产生的污泥多， 处理成本偏高 | 二次污染，能耗大 | 反应时间长 | Cl2和次氯酸钠的储运不方便 | 产物可能引起二次污染 | |
由此可见，亟需一种成本低、操作简单、无二次污染、处理效率高的含氨氮污水的处理技术。电催化技术因其去除氨氮不需添加氧化剂、无二次污染、能耗低、效率高、反应温和可控、灵活性强、适用范围广等优点成为人们研究的热点。
电催化氧化法的关键是研制出适合工业废水处理的阳极，该阳极材料应具有适合大量生产、成本低、电化学稳定性好、效率高、电极寿命长等特点。相比于单一材料的电极，铂电极、石墨电极等，金属氧化物电极有着更大的优势。目前，国内外研究的阳极材料众多，二氧化铅电极以其独特的优势脱颖而出。目前，二氧化铅电极的制备分为有基体和无基体两类，大多数人研究的是有基体的电极。如今普遍研究的有金属基体、石墨基体、陶瓷基体、塑料基体。金属基体中常用的金属为钛、铁、不锈钢、铂等，其中以钛为基体的一类电极又称为DSA电极，钛基体又分为钛板和钛网两种形态。二氧化铅电极分为基体、中间层、表面活性层三个部分。研究表明，添加中间层可提高电极的电化学活性，而中间层可以只添加一种也可以添加多种，已经研究过的中间层如α-PbO2、锡锑氧化物、多孔碳、二氧化锰、TiO2-NTs、nafion-CNTs均在一定程度上提高了催化效果。实验中发现，电沉积二氧化铅时会产生晶格缺陷，这种缺陷对电极整体的活性不利。因此，在镀制电极的表面活性层时需要掺杂少量的其他物质来改善电极表面形态，如掺杂金属（Fe、Co、Ni、镧系元素、Bi等）、二氧化锆、La2O3、CeO2、BN等，还有文献表明可以再二氧化铅电极上同时掺杂Bi和PEG，处理污染物的效果均好于纯二氧化铅电极。
从文献来看，目前电极的中间层一般用锡锑氧化物居多，若能在中间层再进行一些加工，或许可以使电极的电化学性能更加优良。本课题旨在研究制作一种新型二氧化铅电极，对其进行表征同时探究其对模拟氨氮废水的降解情况以及实验参数对降解效果的影响。2. 研究内容和预期目标
（1）研究内容
1.制备ti/sb-sno2/ni/pbo2电极；
2.对所制备的电极进行xrd、sem等测试；
3. 研究的方法与步骤
（1）钛基体的预处理
准备4块相同面积的钛板用砂纸打磨至光亮，用蒸馏水冲洗干净后放在40%氢氧化钠溶液中浸泡30min。取出后用蒸馏水冲洗干净置于15％草酸溶液中，80℃条件下热处理2小时至表面形成灰色均匀麻面，取出后用蒸馏水将其冲洗干净置于无水乙醇中备用。
（2）制备ti/sb-sno2
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
1）2022年11月11日----2022年04月05日：查阅相关文献资料，撰写文献综述，提出具体研究计划,完成开题报告；
2）2022年04月06日----2022年05月25日：论文实验阶段（若因疫情还没返校，则继续撰写论文绪论，实验方法等章节，熟悉后续实验及数据处理）；
3）2022年05月26日----2022年06月05日：撰写论文，准备答辩。
