光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)及(ji)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法是目前研究較多的(de)(de)(de)一(yi)(yi)項高級氧(yang)(yang)化(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就(jiu)是在(zai)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用下(xia)進行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)需要分子吸收(shou)特定波長的(de)(de)(de)電(dian)磁輻射,受(shou)激產(chan)(chan)生分子激發(fa)態,然(ran)后(hou)會(hui)發(fa)生化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)生成新的(de)(de)(de)物質(zhi),或者變(bian)成引發(fa)熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)學(xue)(xue)產(chan)(chan)物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)能來源(yuan)于光(guang)(guang)子的(de)(de)(de)能量,在(zai)太陽能的(de)(de)(de)利(li)用中光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)一(yi)(yi)直是十分活(huo)躍的(de)(de)(de)研究領域。
光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技(ji)術(shu)利用光(guang)激(ji)發氧(yang)化(hua)將(jiang)O2、H2O2等氧(yang)化(hua)劑(ji)與(yu)光(guang)輻射(she)相結合。所用光(guang)主要為紫(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝(yi),可以用于處理污(wu)水中CCl4、多(duo)氯(lv)聯苯等難降解物(wu)質(zhi)。另外(wai)(wai),在有紫(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang)的Fenton體系中,紫(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang)與(yu)鐵離子之間存在著(zhu)協同(tong)效應(ying),使(shi)H2O2分(fen)解產(chan)生羥(qian)基自由基的速率大(da)大(da)加快,促進(jin)有機物(wu)的氧(yang)化(hua)去除。
發(fa)展(zhan)史(shi):1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型半導體(ti)TiO2電極上發(fa)現了(le)(le)(le)光催化(hua)裂解水(shui)反應,在(zai)Nature上發(fa)表了(le)(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)(le)(le)多相光催化(hua)新時代的(de)序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究(jiu)(jiu)了多(duo)氯聯苯(ben)的光催(cui)化氧化,被認為是光催(cui)化技術在消除環境污(wu)染物方面(mian)的首創性(xing)研究(jiu)(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等(deng)發現在光(guang)照條件下,TiO2對(dui)丙烯環(huan)氧(yang)化(hua)具有(you)光(guang)催化(hua)活(huo)性,從而拓寬了光(guang)催化(hua)的(de)應用范圍,為(wei)有(you)機物氧(yang)化(hua)反應提供了一條新的(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯(xi)烴和芳香烴的氯化物(wu)(wu)等一系列污染物(wu)(wu)的光催化氧化作了連續研究,發現(xian)反應物(wu)(wu)都能迅(xun)速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研(yan)究發現有機物的(de)(de)半導體光催(cui)化過程由羥基自由基(OH)引起,在體系中加入H2O2可增加OH的(de)(de)濃度(du)。
進入(ru)了90 年代(dai),隨著納(na)米技術(shu)的(de)興起和光(guang)催化技術(shu)在環境保護(hu)、衛生(sheng)保健(jian)、有機合(he)成(cheng)等方面應(ying)用研究(jiu)的(de)發展迅速,納(na)米量級的(de)光(guang)催化劑的(de)研究(jiu),已經成(cheng)為國際上最活躍的(de)研究(jiu)領域之一。