光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)法是目前研究較多的(de)(de)(de)(de)一項(xiang)高級(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)技術。所(suo)謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應,就是在光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下進行的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應需要分(fen)子(zi)吸收特定波長(chang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)磁輻射(she),受(shou)激(ji)產生(sheng)(sheng)分(fen)子(zi)激(ji)發(fa)態,然后(hou)會發(fa)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應生(sheng)(sheng)成新(xin)的(de)(de)(de)(de)物質,或(huo)者變成引發(fa)熱反(fan)應的(de)(de)(de)(de)中(zhong)間(jian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應的(de)(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能(neng)來(lai)源于(yu)光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)(de)(de)(de)利用(yong)中(zhong)光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一直是十分(fen)活躍(yue)的(de)(de)(de)(de)研究領域。
光(guang)催(cui)化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)技(ji)術利用(yong)光(guang)激(ji)發(fa)氧(yang)(yang)化(hua)將O2、H2O2等氧(yang)(yang)化(hua)劑與光(guang)輻(fu)射相(xiang)結(jie)合。所用(yong)光(guang)主要為(wei)紫外光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝,可以用(yong)于處理污(wu)水(shui)中CCl4、多氯聯苯(ben)等難降解物(wu)質。另外,在有紫外光(guang)的Fenton體系(xi)中,紫外光(guang)與鐵離(li)子之(zhi)間存在著協(xie)同效(xiao)應,使H2O2分(fen)解產生羥基自由基的速率大大加快,促進有機物(wu)的氧(yang)(yang)化(hua)去(qu)除。
發(fa)展史(shi):1972 年(nian),Fujishima和 Honda在n—型半(ban)導(dao)體TiO2電極上發(fa)現了(le)光催(cui)化裂解水反應,在Nature上發(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催(cui)化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了多(duo)氯聯苯(ben)的(de)光(guang)催(cui)化氧化,被(bei)認為是光(guang)催(cui)化技術在消除環(huan)境污染(ran)物方(fang)面(mian)的(de)首創性(xing)研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在(zai)光照(zhao)條件(jian)下,TiO2對丙烯環(huan)氧(yang)化具(ju)有(you)光催化活性,從而拓寬了光催化的應用(yong)范(fan)圍,為有(you)機物氧(yang)化反應提供了一(yi)條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷(wan)烴、烯烴和芳(fang)香烴的氯化(hua)物(wu)等一系列(lie)污染物(wu)的光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)作了連續研究,發現(xian)反應物(wu)都能迅速降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研(yan)究發(fa)現有機(ji)物的半導體(ti)光(guang)催化過程由羥基自(zi)由基(OH)引起,在體(ti)系中加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了90 年(nian)代(dai),隨著納米技(ji)術的(de)興起和光催化技(ji)術在環(huan)境(jing)保護、衛生保健、有機合成等方面應(ying)用研究的(de)發展迅速(su),納米量級的(de)光催化劑的(de)研究,已經成為國際上(shang)最活躍的(de)研究領域之一(yi)。