光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及(ji)光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前(qian)研究(jiu)較多的一項高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應,就(jiu)是(shi)在光(guang)的作用下進行的化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應需(xu)要(yao)分子(zi)吸收(shou)特定波長(chang)的電磁輻射,受激(ji)產(chan)生分子(zi)激(ji)發態(tai),然后會發生化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應生成新的物質,或(huo)者變(bian)成引(yin)發熱(re)反(fan)(fan)(fan)應的中間(jian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應的活化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)子(zi)的能(neng)量,在太(tai)陽能(neng)的利用中光(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分活躍(yue)的研究(jiu)領(ling)域。
光(guang)(guang)催(cui)化氧(yang)化技(ji)術利用光(guang)(guang)激發氧(yang)化將O2、H2O2等氧(yang)化劑與(yu)光(guang)(guang)輻(fu)射相結(jie)合(he)。所用光(guang)(guang)主(zhu)要為紫(zi)外(wai)光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于(yu)處理污水中CCl4、多氯(lv)聯苯(ben)等難降解物質。另外(wai),在(zai)有紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)的(de)Fenton體系中,紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)與(yu)鐵離子(zi)之間存在(zai)著協同效(xiao)應(ying),使(shi)H2O2分解產生(sheng)羥基自由(you)基的(de)速率大大加快,促進(jin)有機物的(de)氧(yang)化去(qu)除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上發現了(le)光催化裂解水反應,在Nature上發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多(duo)相光催化新(xin)時代的(de)序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等研究了多氯聯苯的(de)光催(cui)化氧(yang)化,被認為是光催(cui)化技術在消(xiao)除環境污染物方面的(de)首創性研究工作。
1977 年,YokotaT等發現在光照(zhao)條件下,TiO2對丙(bing)烯環氧(yang)化(hua)具有光催(cui)化(hua)活性,從(cong)而拓寬(kuan)了(le)光催(cui)化(hua)的應用范(fan)圍,為有機物氧(yang)化(hua)反應提供了(le)一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷(wan)烴(jing)、烯烴(jing)和芳香烴(jing)的氯化物(wu)等一系列污染物(wu)的光催化氧化作了連續(xu)研(yan)究,發(fa)現反應物(wu)都能(neng)迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人(ren)研究發(fa)現有(you)機(ji)物的半導(dao)體(ti)光催化(hua)過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引(yin)起(qi),在體(ti)系中(zhong)加入(ru)H2O2可(ke)增加OH的濃度。
進(jin)入了90 年代,隨著納米技術的(de)(de)興(xing)起(qi)和光催化(hua)(hua)技術在環境(jing)保(bao)護(hu)、衛生保(bao)健(jian)、有(you)機合成(cheng)等方面應用研究的(de)(de)發展(zhan)迅速,納米量級的(de)(de)光催化(hua)(hua)劑的(de)(de)研究,已經成(cheng)為國際上(shang)最活躍的(de)(de)研究領域(yu)之一。