光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學及(ji)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法是(shi)(shi)目前研究較多的(de)一項高(gao)級(ji)氧化(hua)(hua)(hua)技(ji)術。所謂光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)反應,就是(shi)(shi)在光(guang)(guang)的(de)作用(yong)下進(jin)行的(de)化(hua)(hua)(hua)學反應。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學反應需要分(fen)子吸收特(te)定波(bo)長(chang)的(de)電磁(ci)輻射,受激產生(sheng)分(fen)子激發態,然后會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學反應生(sheng)成新的(de)物(wu)(wu)質,或者變成引發熱反應的(de)中間化(hua)(hua)(hua)學產物(wu)(wu)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學反應的(de)活化(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于(yu)光(guang)(guang)子的(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)利用(yong)中光(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)一直是(shi)(shi)十分(fen)活躍(yue)的(de)研究領域。
光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技術利(li)用(yong)光(guang)激發氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)將O2、H2O2等(deng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)與(yu)光(guang)輻射(she)相結合。所用(yong)光(guang)主要為紫外光(guang),包(bao)括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝(yi),可以(yi)用(yong)于處理污水中(zhong)CCl4、多氯(lv)聯苯等(deng)難降解物質(zhi)。另外,在有(you)紫外光(guang)的Fenton體系(xi)中(zhong),紫外光(guang)與(yu)鐵離子之(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(lv)大大加(jia)快,促進有(you)機(ji)物的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)去除。
發(fa)(fa)展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型半導體TiO2電極上(shang)發(fa)(fa)現了光催化(hua)裂(lie)解水反應,在(zai)Nature上(shang)發(fa)(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了多相光催化(hua)新(xin)時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究(jiu)了多氯(lv)聯苯的(de)光(guang)催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua),被認為(wei)是(shi)光(guang)催(cui)化(hua)技術在消除環(huan)境污染物(wu)方面的(de)首(shou)創性研(yan)究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在光照條件下(xia),TiO2對丙烯環氧(yang)化具(ju)有(you)光催化活性,從而拓寬了(le)光催化的應用(yong)范圍,為有(you)機物(wu)氧(yang)化反應提供了(le)一條新的思路。
自(zi)1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香(xiang)烴的氯化物等一系列(lie)污染物的光(guang)催化氧化作了連續研究(jiu),發(fa)現反應物都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物的(de)半導體光催化過程由(you)羥基(ji)自(zi)由(you)基(ji)(OH)引起,在體系中(zhong)加入H2O2可增加OH的(de)濃度。
進入(ru)了(le)90 年(nian)代(dai),隨著納(na)米技術的(de)興起(qi)和(he)光(guang)催(cui)(cui)化技術在環境保(bao)護、衛生(sheng)保(bao)健、有機合成等方面應用研(yan)究(jiu)的(de)發展(zhan)迅速,納(na)米量級的(de)光(guang)催(cui)(cui)化劑的(de)研(yan)究(jiu),已經(jing)成為國際上最(zui)活躍的(de)研(yan)究(jiu)領域之一。