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本发明提出了一种脱除水体中氧化态污染物的技术和装置。将一种贵金属如钯、铂、钌、铱等的纳米粒子，或者一种上述贵金属和一种过渡族金属如铜、锡、铅、锌、铁等的合金的纳米粒子。固定在质子交换膜的一侧作为阴极，将惰性导体材料如活性炭、氧化钌、氧化铅等固定在质子交换膜的另一侧作为阳极，形成纳米金属-质子膜复合电极。