近年来,地下水中硝酸盐的含量持续增加,硝酸盐水污染已成为世界面临的一个紧迫难题。饮用硝酸盐含量过高的水,会损害人体肝脏,产生高铁血红蛋白血症等,尤其对婴儿伤害极大。为了尽量减少硝酸盐对健康的影响,开发了生物脱硝化、化学/电催化还原、离子交换/反渗透、电透析等技术去除地下水中的硝酸盐,其中电催化还原法具有操作简便、成本低、设备安装占地面积小等优势。但是传统的电化学法存在硝酸盐去除效率较低、氮气的选择性不高和电极寿命短等问题。因此,需要开发新的电极以解决上述问题。本研究以Ti电极为基体,采用电沉积法制备Cu-Bi-Pd阴极。采用扫描电子显微镜（SEM）,能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）,对电极的微观形貌、元素组成和物相组成进行分析;利用电化学测试以及硝酸盐电化学还原实验的结果,分析电极的电催化性能、稳定性能、抗腐蚀性能和产物选择特性;考察硝酸盐电化学还原去除实验的影响因素,筛选出最佳处理条件;最后,对这种新型三元金属电极还原硝酸盐的机理进行分析研究。主要研究成果如下:（1）采用单因素控制变量法对电极制备条件进行优化,得到最佳制备条件:电沉积时间为50 min,电沉积温度为28℃,电流密度4 m A/cm~2,电沉积液中三种金属Cu:Bi:Pd的质量浓度比为90:9:1。（2）以制备的Cu-Bi-Pd电极为阴极处理模拟硝酸盐污染地下水,研究了初始p H、电流密度、初始浓度、处理温度以及Cl-浓度等条件对硝酸盐去除效率的影响。最佳处理条件为:初始为p H=7、电流密度为12 m A/cm~2、处理温度为25℃,在此条件下处理初始浓度为100 mg/L的硝酸盐氮,6 h后硝酸盐去除率达99.2%,氮气选择率达69.4%,能耗为0.586k Wh/g NO3--N。初始浓度越小,完全去除硝酸盐氮时间越短。投加一定量的Cl-后,氮气的选择性明显增加,最高可达95.0%,最佳的Cl-的量为0.25 g/L。（3）以制备的Cu-Bi-Pd电极为阴极处理实际含硝酸盐地下水,并与处理模拟地下水对比,发现在相同的电流密度下硝酸盐的去除率和氮气选择率顺序为超纯水＞自来水＞地下水。但随着电流密度的变化,硝酸盐的去除情况在不同水质中变化不同。在超纯水中硝酸盐的去除率随着电流的升高呈增大趋势,而在自来水和地下水中硝酸盐的去除率随着电流密度的升高呈先增大后减小的趋势,氮气的选择率与硝酸盐的去除率呈现出相同的规律。（4）通过电化学工作站分析该电极去除硝酸盐的机制,在单独硫酸钠溶液中电压范围在0.1～-1.5 V之间,电极表面并没有发生明显的电化学行为,而在硫酸钠加硝酸钠溶液和硫酸钠加亚硝酸钠溶液中,均在-1.4 V出现一个明显的还原峰,这说明了硝酸盐的还原是直接还原且是分步进行的,硝酸盐的还原反应符合伪一级动力学。