光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法(fa)是目前研(yan)(yan)究較多(duo)的(de)(de)(de)(de)一(yi)項高級氧化(hua)(hua)技術。所(suo)謂光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)反應(ying)(ying),就是在(zai)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)需(xu)要分(fen)子(zi)吸收特定(ding)波長的(de)(de)(de)(de)電(dian)磁輻射,受激產生(sheng)分(fen)子(zi)激發態(tai),然(ran)后會發生(sheng)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)新的(de)(de)(de)(de)物質,或者(zhe)變(bian)成(cheng)引發熱反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)中間(jian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)能來源于光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)(de)能量,在(zai)太(tai)陽能的(de)(de)(de)(de)利用(yong)中光(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)化(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)一(yi)直是十(shi)分(fen)活(huo)躍的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究領(ling)域(yu)。
光(guang)(guang)催化(hua)氧化(hua)技(ji)術(shu)利用(yong)(yong)光(guang)(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧化(hua)劑與光(guang)(guang)輻(fu)射相結(jie)合。所(suo)用(yong)(yong)光(guang)(guang)主要(yao)為紫外光(guang)(guang),包(bao)括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工(gong)藝,可以用(yong)(yong)于處(chu)理污水(shui)中(zhong)CCl4、多氯聯苯等(deng)難(nan)降解(jie)物質。另外,在(zai)(zai)有(you)紫外光(guang)(guang)的(de)(de)Fenton體系中(zhong),紫外光(guang)(guang)與鐵離子之間存在(zai)(zai)著協同效應,使H2O2分(fen)解(jie)產生羥基自由基的(de)(de)速率大(da)大(da)加(jia)快,促(cu)進(jin)有(you)機物的(de)(de)氧化(hua)去除(chu)。
發展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半(ban)導體TiO2電(dian)極上(shang)發現了(le)(le)光催(cui)(cui)化裂解水反應,在Nature上(shang)發表了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)(le)多相光催(cui)(cui)化新時代(dai)的序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等(deng)研究了多氯聯苯的(de)(de)光(guang)催化(hua)氧化(hua),被認為是(shi)光(guang)催化(hua)技術在消(xiao)除環(huan)境污染物方面的(de)(de)首創性研究工作。
1977 年,YokotaT等(deng)發現在光照條件下(xia),TiO2對丙烯環氧化具有光催化活性(xing),從而拓寬了光催化的應用范圍(wei),為有機物氧化反應提供了一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香(xiang)烴的氯化(hua)(hua)物等一系列污染(ran)物的光催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)作了連(lian)續研究,發現反應物都能迅速降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研究發現(xian)有機(ji)物的半導體光催(cui)化過程由羥(qian)基自由基(OH)引起,在體系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃(nong)度(du)。
進入了90 年代,隨著納米技術的(de)(de)興(xing)起和光催化技術在環境保護(hu)、衛生(sheng)保健、有機合成(cheng)等方面應用研究(jiu)(jiu)的(de)(de)發展迅速,納米量級的(de)(de)光催化劑的(de)(de)研究(jiu)(jiu),已經成(cheng)為國際(ji)上最活躍的(de)(de)研究(jiu)(jiu)領(ling)域之一。