光(guang)化(hua)(hua)(hua)學及光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法是目前研究(jiu)較(jiao)多的(de)(de)一項高級氧化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應,就是在光(guang)的(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應。光(guang)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應需(xu)要分子(zi)吸收特定波長的(de)(de)電(dian)磁(ci)輻射,受激產生(sheng)(sheng)分子(zi)激發態,然后會發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)新的(de)(de)物質,或者變成(cheng)引發熱反(fan)應的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學產物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能來源于光(guang)子(zi)的(de)(de)能量(liang),在太(tai)陽(yang)能的(de)(de)利用(yong)中光(guang)電(dian)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)(hua)學轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)一直是十分活躍的(de)(de)研究(jiu)領(ling)域。
光催化(hua)氧化(hua)技術利用(yong)光激發氧化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧化(hua)劑與光輻射相結合。所用(yong)光主要(yao)為紫(zi)外(wai)(wai)光,包(bao)括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可(ke)以用(yong)于處理污水中(zhong)CCl4、多氯聯苯等(deng)難降解物質。另外(wai)(wai),在有(you)紫(zi)外(wai)(wai)光的Fenton體系中(zhong),紫(zi)外(wai)(wai)光與鐵離子之間存在著協同效應,使H2O2分解產(chan)生羥(qian)基自由基的速率大大加快(kuai),促進有(you)機(ji)物的氧化(hua)去(qu)除(chu)。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體(ti)TiO2電極上(shang)發現了光(guang)催化(hua)裂(lie)解水反應,在Nature上(shang)發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光(guang)催化(hua)新時代的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究了多氯聯苯的光催化氧化,被認為是光催化技術在消(xiao)除環境(jing)污染物(wu)方面的首創(chuang)性研(yan)究工(gong)作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光(guang)(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化具有光(guang)(guang)催化活性,從而(er)拓寬了光(guang)(guang)催化的應(ying)用范圍,為(wei)有機(ji)物(wu)氧化反應(ying)提供了一條新的思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯(xi)烴(jing)和芳香(xiang)烴(jing)的(de)氯化(hua)(hua)物等一系列污染物的(de)光催(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)作了(le)連續研(yan)究,發(fa)現反應物都(dou)能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物(wu)的半導體光催化過程由羥基自由基(OH)引起,在(zai)體系中加(jia)入H2O2可(ke)增(zeng)加(jia)OH的濃度。
進入(ru)了90 年(nian)代,隨著納米技(ji)術(shu)的(de)興起和光催化(hua)技(ji)術(shu)在環境(jing)保護、衛生保健、有機(ji)合成等(deng)方面應用研究(jiu)的(de)發展(zhan)迅速,納米量級的(de)光催化(hua)劑的(de)研究(jiu),已經成為國(guo)際上最活躍的(de)研究(jiu)領域(yu)之(zhi)一。