光(guang)化(hua)(hua)(hua)學及光(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法是目前研究較(jiao)多的(de)(de)(de)一項高級(ji)氧化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)催化(hua)(hua)(hua)反應(ying)(ying)(ying),就是在(zai)光(guang)的(de)(de)(de)作(zuo)用下進(jin)行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學反應(ying)(ying)(ying)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)學反應(ying)(ying)(ying)需(xu)要分子(zi)吸(xi)收(shou)特定(ding)波長的(de)(de)(de)電磁輻射(she),受激產生(sheng)分子(zi)激發(fa)態,然后會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學反應(ying)(ying)(ying)生(sheng)成新的(de)(de)(de)物質(zhi),或者變成引(yin)發(fa)熱反應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學產物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)學反應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能(neng)來源(yuan)于光(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能(neng)量,在(zai)太陽(yang)能(neng)的(de)(de)(de)利用中光(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)以(yi)及光(guang)化(hua)(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)(hua)一直是十分活躍的(de)(de)(de)研究領域。
光催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)利用光激發(fa)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)將O2、H2O2等氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑與光輻射相結合。所用光主要(yao)為紫外(wai)光,包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝(yi),可以用于(yu)處理污水中CCl4、多氯聯苯等難降解(jie)物質。另外(wai),在有紫外(wai)光的Fenton體系中,紫外(wai)光與鐵離子之間存在著(zhu)協同效應,使H2O2分解(jie)產生羥基自由基的速(su)率大大加(jia)快(kuai),促進有機物的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)去除。
發展史(shi):1972 年(nian),Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型(xing)半導體(ti)TiO2電(dian)極上發現了光(guang)催(cui)化(hua)裂解水反應,在(zai)Nature上發表(biao)了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了多相光(guang)催(cui)化(hua)新時代的序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等研(yan)(yan)究了多氯聯苯的光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua),被認為是光(guang)催化(hua)技術在消除環境污染物(wu)方面的首(shou)創性研(yan)(yan)究工作。
1977 年,YokotaT等發現在(zai)光照條件下,TiO2對丙烯環氧化具有光催(cui)化活性,從而拓寬(kuan)了光催(cui)化的(de)應(ying)用范(fan)圍,為有機物氧化反應(ying)提供了一條新的(de)思路。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳香烴(jing)的氯化物(wu)等一系(xi)列污染物(wu)的光催(cui)化氧化作(zuo)了連續研究,發(fa)現反(fan)應物(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研(yan)究發現有機物的半導體光催化過程由(you)(you)羥基(ji)自由(you)(you)基(ji)(OH)引起,在體系中加入H2O2可增加OH的濃度。
進(jin)入(ru)了90 年(nian)代,隨著納米(mi)技(ji)(ji)術的(de)興(xing)起和光催(cui)化(hua)技(ji)(ji)術在環(huan)境保護、衛生保健、有(you)機合成等(deng)方面應(ying)用研(yan)(yan)究的(de)發展迅速,納米(mi)量級的(de)光催(cui)化(hua)劑的(de)研(yan)(yan)究,已(yi)經成為國際上最活躍的(de)研(yan)(yan)究領域之一。