貟亚锋， 李 亮， 罗梦玉， 杨婷婷， 胡守波

(上海理工大学 环境与建筑学院， 上海 200093)

1 研究背景

水滑石是一类具有层状结构的金属氢氧化物，主要由层间的阴离子、金属离子的层板以及水分子构成。通过改变金属离子的类别以及比例，可以制备出二元、三元甚至四元的类水滑石物质。水滑石具有酸性、碱性、层间阴离子的可交换性、热稳定性等特点[1]。由于水滑石的特殊结构，水滑石被广泛应用于催化[2]、吸附[3]、水处理[4-5]、电化学及光学[6]等相关领域。

近年来随着地表水和地下水硝酸盐污染加重，研究者对于硝酸盐的快速检测以及去除引起广泛关注。处理硝酸盐的方法，目前主要有电化学法、生物法、生物化学法、离子交换法以及催化还原等[7]。在电化学方面，研究者指出铜镍合金以纯铜电极在碱性环境下电催化还原硝酸盐，效果较好[8],硝酸盐的还原产物取决于外加电位[9]。Scavetta等[10]指出，对于含有过渡金属(Co、Ni、Mn等)的水滑石，在电催化氧化还原、离子交换、电子转移等方面具有优越性，其作为电极的修饰剂受到了广泛关注。硝酸盐电催化还原的主产物氨氮在较高的负电位下产生[11]。李相召等[12]研究表明铝粉作为还原剂可以高效的去除硝酸盐。王颖等[13]研究指出，将水滑石作为载体吸附催化氢还原水中的硝酸根，具有较高的活性与选择性。水滑石层间阴离子的交换性和它在催化剂性能以及吸附方面有关。钴铝水滑石在催化反应中可重复利用、容易交换和分离、污染环境较小, 且是一种环境友好的催化剂[14]。……