光(guang)化學及光(guang)催(cui)化氧化法是目前研究較多(duo)的(de)一(yi)項高級氧化技(ji)術。所謂光(guang)催(cui)化反(fan)應(ying),就是在光(guang)的(de)作用下(xia)進行(xing)的(de)化學反(fan)應(ying)。光(guang)化學反(fan)應(ying)需要分子吸收(shou)特定波長的(de)電磁輻(fu)射,受激產生分子激發態,然后會(hui)發生化學反(fan)應(ying)生成(cheng)新的(de)物質,或者變成(cheng)引(yin)發熱反(fan)應(ying)的(de)中(zhong)(zhong)間化學產物。光(guang)化學反(fan)應(ying)的(de)活化能來源(yuan)于光(guang)子的(de)能量,在太陽能的(de)利(li)用中(zhong)(zhong)光(guang)電轉化以(yi)及光(guang)化學轉化一(yi)直是十(shi)分活躍的(de)研究領域。
光催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)技(ji)術利用光激發氧(yang)化(hua)(hua)將(jiang)O2、H2O2等氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)與(yu)光輻射相結合。所用光主要為(wei)紫(zi)外光,包(bao)括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處理污水中CCl4、多氯(lv)聯苯等難降解物質。另外,在(zai)有紫(zi)外光的(de)Fenton體系中,紫(zi)外光與(yu)鐵離子(zi)之間(jian)存(cun)在(zai)著協同(tong)效應,使H2O2分解產生羥基(ji)自(zi)由基(ji)的(de)速率大(da)大(da)加快,促進有機物的(de)氧(yang)化(hua)(hua)去除。
發展史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在(zai)(zai)n—型半導體TiO2電極上(shang)(shang)發現(xian)了光(guang)催(cui)化(hua)(hua)裂解水反應,在(zai)(zai)Nature上(shang)(shang)發表(biao)了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光(guang)催(cui)化(hua)(hua)新時(shi)代的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研究了多(duo)氯(lv)聯苯的光(guang)催(cui)化氧化,被(bei)認為是光(guang)催(cui)化技術在(zai)消(xiao)除環境污染(ran)物方(fang)面的首創(chuang)性研究工作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光(guang)照條件下,TiO2對(dui)丙烯(xi)環(huan)氧(yang)化具有光(guang)催化活(huo)性,從(cong)而拓寬了(le)光(guang)催化的應用(yong)范圍(wei),為有機物氧(yang)化反(fan)應提供了(le)一條新(xin)的思路。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的(de)氯化(hua)物等一系列污(wu)染(ran)物的(de)光催(cui)化(hua)氧化(hua)作(zuo)了(le)連續研究(jiu),發現反應物都能迅速(su)降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物的(de)半導體(ti)光催化過程(cheng)由羥(qian)基自(zi)由基(OH)引(yin)起,在體(ti)系中加入(ru)H2O2可增加OH的(de)濃度。
進入了90 年代,隨著(zhu)納米(mi)技術(shu)的(de)(de)興起和光催(cui)化技術(shu)在(zai)環境保(bao)(bao)護、衛生保(bao)(bao)健、有(you)機合(he)成等方面應用研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)發展迅速,納米(mi)量級的(de)(de)光催(cui)化劑(ji)的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu),已經(jing)成為國際(ji)上最活躍的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)領域之一(yi)。