光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是目前研究(jiu)較多(duo)的(de)(de)一項高級(ji)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂(wei)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應,就(jiu)是在光(guang)(guang)的(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應需要分子(zi)(zi)吸收特(te)定波長的(de)(de)電磁輻射,受激產生分子(zi)(zi)激發態,然后會(hui)發生化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應生成新的(de)(de)物質,或者變成引(yin)發熱反(fan)應的(de)(de)中(zhong)(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能來(lai)源(yuan)于光(guang)(guang)子(zi)(zi)的(de)(de)能量,在太陽能的(de)(de)利用(yong)中(zhong)(zhong)光(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以(yi)及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一直是十分活躍的(de)(de)研究(jiu)領(ling)域(yu)。
光(guang)催化氧化技術利(li)用光(guang)激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與(yu)光(guang)輻射(she)相(xiang)結合。所用光(guang)主要為紫外(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝,可以用于(yu)處理污水中CCl4、多氯聯(lian)苯等難降(jiang)解(jie)物質。另(ling)外(wai),在(zai)(zai)有(you)(you)紫外(wai)光(guang)的Fenton體系中,紫外(wai)光(guang)與(yu)鐵離子之間存在(zai)(zai)著協(xie)同效應,使H2O2分解(jie)產生羥基自由基的速率大大加快(kuai),促進有(you)(you)機物的氧化去(qu)除。
發展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半(ban)導體TiO2電極上發現了(le)光(guang)催化(hua)裂解水反應(ying),在Nature上發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光(guang)催化(hua)新時(shi)代的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究(jiu)了多(duo)氯聯(lian)苯的光催(cui)化(hua)氧化(hua),被(bei)認為是(shi)光催(cui)化(hua)技術在消除環(huan)境污染物方面的首(shou)創性研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在光照條件下,TiO2對(dui)丙烯環氧化(hua)具有(you)光催化(hua)活性,從(cong)而拓寬了光催化(hua)的(de)應用范圍,為有(you)機(ji)物氧化(hua)反應提供了一條新(xin)的(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和(he)芳(fang)香(xiang)烴(jing)的(de)氯化物(wu)等一系列污染物(wu)的(de)光催化氧化作了連續研(yan)究,發現反應物(wu)都能迅速(su)降(jiang)解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研究(jiu)發現有機物的(de)半導體光催(cui)化過程(cheng)由(you)羥基(ji)(ji)自(zi)由(you)基(ji)(ji)(OH)引(yin)起,在體系中加入(ru)H2O2可增加OH的(de)濃度。
進(jin)入(ru)了90 年代,隨(sui)著(zhu)納米技術的(de)興起和光催(cui)化技術在環境保護、衛生保健、有機(ji)合成(cheng)等方面應(ying)用研究(jiu)(jiu)的(de)發展迅(xun)速,納米量級的(de)光催(cui)化劑(ji)的(de)研究(jiu)(jiu),已經(jing)成(cheng)為(wei)國際(ji)上最活躍的(de)研究(jiu)(jiu)領域之一。