光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研究較多的(de)一(yi)項高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂(wei)光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就是(shi)在(zai)光(guang)(guang)(guang)的(de)作用下進(jin)行的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)需要(yao)分(fen)(fen)子吸收特定波長的(de)電磁輻(fu)射,受激產生(sheng)分(fen)(fen)子激發(fa)(fa)(fa)態,然(ran)后(hou)會(hui)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成新(xin)的(de)物質,或者變(bian)成引發(fa)(fa)(fa)熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能來源于光(guang)(guang)(guang)子的(de)能量(liang),在(zai)太陽能的(de)利用中光(guang)(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直是(shi)十分(fen)(fen)活躍(yue)的(de)研究領域。
光催化氧化技術(shu)利用光激(ji)發(fa)氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相(xiang)結合。所用光主要(yao)為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝,可以用于處理污水中CCl4、多(duo)氯(lv)聯苯(ben)等難降解(jie)(jie)物質。另(ling)外,在有(you)紫外光的(de)(de)Fenton體系中,紫外光與鐵離子(zi)之間存在著協同效應(ying),使H2O2分解(jie)(jie)產生羥基自(zi)由基的(de)(de)速率大大加快,促進有(you)機(ji)物的(de)(de)氧化去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半(ban)導體TiO2電極上發現了光催化(hua)裂解水(shui)反應(ying),在Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多(duo)相光催化(hua)新時代的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究了多(duo)氯聯苯的(de)光催(cui)化氧化,被認為是(shi)光催(cui)化技術在消除環境污(wu)染物方面的(de)首創(chuang)性(xing)研究工作。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在光(guang)(guang)(guang)照(zhao)條(tiao)件(jian)下(xia),TiO2對(dui)丙烯環氧化(hua)(hua)(hua)具有光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)活性,從而拓寬了光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)應用范圍,為有機物氧化(hua)(hua)(hua)反應提供了一條(tiao)新的(de)(de)思路。
自(zi)1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯(xi)烴(jing)和芳香烴(jing)的氯化(hua)物(wu)等一系(xi)列污(wu)染(ran)物(wu)的光催化(hua)氧化(hua)作(zuo)了連(lian)續研究,發(fa)現(xian)反應物(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究(jiu)發現有機物的(de)半導體光催化過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引起,在體系中加(jia)入(ru)H2O2可(ke)增加(jia)OH的(de)濃度。
進入了90 年(nian)代(dai),隨著納米(mi)技術(shu)的(de)(de)(de)興起(qi)和光催化技術(shu)在環境保(bao)護、衛生保(bao)健、有機合成(cheng)等方面應用研究(jiu)的(de)(de)(de)發展迅速,納米(mi)量級的(de)(de)(de)光催化劑的(de)(de)(de)研究(jiu),已經成(cheng)為(wei)國際上最活躍的(de)(de)(de)研究(jiu)領域之(zhi)一。