地下水作是人类重要的饮用水水源之一,在我国日常生活、工农业发展等方面也起着十分重要的作用,然而近年来地下水中硝酸盐氮污染严重,对人类健康及自然环境影响日趋加重,因此寻找一种操作安全、成本低廉、反应效率高、无二次污染的硝酸盐氮去除方法具有重要意义。纳米零价铁是硝酸盐氮污染修复常用的催化剂,近几年生物炭负载纳米零价铁材料应用于硝酸盐氮化学还原的研究逐渐增多,因此本文在此基础上用生物炭负载纳米零价铁(铁铜)分别制备了n ZVI/BC及n ZVC@n ZVI/BC电极作为电催化还原硝酸盐氮的阴极。n ZVI/BC阴极在最佳影响因素条件下电催化去除初始浓度为30mg/L的硝酸盐氮,反应16h达到84.93%的去除率。零价铜有利于硝酸盐氮向亚硝酸盐的转化,有利于加快反应速率,为了进一步提高电催化反应的速率,在电极制备过程中引入零价铜得到n ZVC@n ZVI/BC阴极,同样在最佳影响因素条件下,硝酸盐氮去除率增加到94.37%,且反应时间缩短至6h,但增加了反应产物向氨氮转化的选择性。通过材料反应前后的形貌、元素组成及性能等系统表征分析,生物炭及零价铜在纳米零价铁的分散及抑制其氧化方面起重要作用,同时电极的循环实验表明所制电极具有良好的稳定性和可重复利用性。研究中生物炭是一种来源广泛且价格低廉的材料,通过比较不同体系下电极的去除效果可以得到,经生物炭负载的电极单位质量铁的硝酸盐氮去除量是传统纯铁电极的十倍多,有效提高了零价铁的利用率。此外,本实验所制电极反应二十次后仍能维持较好的去除效果,解决了化学还原法中催化材料不能重复利用的问题。因此无论从经济成本、去除效果还是环境影响方面,所制电极都具有一定的研究意义和应用价值。