由于地下水硝酸盐污染对人类健康构成了严重的威胁,因此从地下水中去除硝酸盐尤为重要。电化学催化还原硝酸盐氮废水工艺具有反应器尺寸小,便于自动化控制,反应不需要外加还原剂及其它试剂,也不需要引用新的化学试剂,可以减少二次污染等优点,近几年来备受关注,这其中阴极材料的开发是研究的重点。铂族金属Pd与Pt等,电化学活性比较高、耐腐蚀较强,能够有效地将废水中的硝酸盐氮去除,但是铂族金属的价格较为昂贵,很难应用于实际中。非贵金属电极材料不会非常有效地将地下水中的硝酸盐氮大量去除。本研究是把Ti极板作为基体,采用涂刷热解法制备出两种新型非贵金属复合电极材料Ti/ZnO电极和Ti/ZnO-Ni电极。采用扫描电子显微镜,X射线衍射和X射线光电子能谱用于描述Ti/ZnO和Ti/ZnO-Ni电极的表面形态、晶体结构、晶粒尺寸和元素价态;电化学测试电极以研究两种电极对NO₃^-的电催化性能和耐腐蚀性;进行硝酸盐氮还原实验,分析Ti/ZnO电极和Ti/ZnO-Ni电极的产物选择性。所得结论主要如下:（1）采用涂刷热解法制备含锌摩尔浓度是0.04 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.4 mol/L的Ti/ZnO电极。各个Ti/ZnO电极的SEM图、XRD图和XPS图说明了活性涂层氧化锌附着在电极表面。各个Ti/ZnO电极的电化学测试和降解NO₃^-的试验研究表明活性涂层氧化锌的存在,不仅能提高Ti/ZnO电极表面的电催化性能,也可以降低电极反应时的过电位,抑制作电极发生极化反应,促进电极的表面发生还原反应;影响反应产物的选择性;可以提高极板表面对NO₃^-的吸附性或者是还原性,提高了NO₃^-的去除率,同时也提高了NO₂^-的还原活性,促进NO₂^-转化成NH₄⁺与N₂,提高了极板对理想反应产物N₂的选择系数,而且这些促进作用的大小都随着含锌摩尔浓度的变化在变化。（2）采用涂刷热解法制备含锌的摩尔浓度是0.2 mol/L,Ni/Zn摩尔比是5 at%、10 at%、15 at%、20 at%的Ti/ZnO-Ni电极。各个Ti/ZnO-Ni电极的SEM图和XRD图说明了Ti/ZnO-Ni电极表面有六方晶体结构的ZnO晶体,Ni元素是以Ni²⁺的形式进入到ZnO晶格中,Ni元素固溶到ZnO晶格中,降低了电极的稳定性和抗腐蚀性能。各个Ti/ZnO-Ni电极的电化学测试和NO₃^-降解试验研究表明,由于镍掺杂,Ti/ZnO-Ni电极的电催化活性被大幅度地减小了,电极的过电位也提高了,导致Ti/ZnO-Ni阴极更可能发生极化反应,进而抑制电极的表面发生还原反应,影响到NO₃^-反应产物的选择,还会抑制Ti/ZnO-Ni极板对NO₃^-的吸附,降低了NO₃^-的去除率,但是也会提高NO₂^-的还原活性,这些促进作用的大小是随着镍的掺杂量的变化在变化。镍的掺杂可以促进NO₂^-转化成大量NH₄⁺与少量的N₂,各个Ti/ZnO-Ni阴极的反应产物NH₄⁺可以用于制作铵态氮肥,然后施用于农业生产中,增加农作物的产量。与含锌摩尔浓度为0.2 mol/L的Ti/ZnO阴极相比,Ti/ZnO-Ni阴极的腐蚀电位通常低于0.2 mol/L的Ti/ZnO阴极,而且Ti/ZnO阴极小于Ti阴极的腐蚀电位,从而Ti/ZnO-Ni阴极的腐蚀电位也同样低于Ti阴极,所以活性涂层氧化锌和在Ti/ZnO掺杂镍元素都不能强化极板的抗腐蚀性能。