光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)及(ji)光(guang)(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是目(mu)前研究較多的(de)(de)(de)一項高(gao)級氧化(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)反應(ying),就是在(zai)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用下進行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)需要分子(zi)吸(xi)收(shou)特定(ding)波長(chang)的(de)(de)(de)電(dian)磁輻射,受激產生(sheng)(sheng)分子(zi)激發態(tai),然后會發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)生(sheng)(sheng)成新的(de)(de)(de)物(wu)質,或者變(bian)成引發熱反應(ying)的(de)(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)學(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)能來源(yuan)于光(guang)(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能量,在(zai)太陽能的(de)(de)(de)利用中(zhong)光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)以(yi)及(ji)光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)一直是十分活躍(yue)的(de)(de)(de)研究領域。
光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)技術利(li)用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)激發(fa)氧(yang)(yang)化(hua)將O2、H2O2等(deng)(deng)氧(yang)(yang)化(hua)劑與(yu)(yu)光(guang)(guang)(guang)輻射相結合。所用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)主(zhu)要為紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工(gong)藝,可以(yi)用(yong)(yong)于處理污水(shui)中(zhong)(zhong)CCl4、多氯聯(lian)苯等(deng)(deng)難降解物質。另外(wai),在(zai)有(you)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)的(de)Fenton體系中(zhong)(zhong),紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)與(yu)(yu)鐵離子之間存在(zai)著協同效(xiao)應,使H2O2分解產生(sheng)羥基自由基的(de)速率大大加快,促進有(you)機物的(de)氧(yang)(yang)化(hua)去除(chu)。
發(fa)展史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上發(fa)現了(le)光催(cui)化裂解水反應,在Nature上發(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催(cui)化新時(shi)代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了多氯聯(lian)苯的光催化氧化,被(bei)認為是光催化技術在消除(chu)環(huan)境(jing)污染物方面的首創性研究(jiu)工(gong)作(zuo)。
1977 年,YokotaT等(deng)發現在光(guang)照條(tiao)件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具(ju)有光(guang)催(cui)化(hua)活性,從而(er)拓寬了光(guang)催(cui)化(hua)的應(ying)用(yong)范圍,為有機(ji)物氧化(hua)反應(ying)提供了一條(tiao)新的思路。
自(zi)1983 年(nian)起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳香(xiang)烴(jing)的氯(lv)化(hua)物等一系列污染物的光催化(hua)氧化(hua)作了連(lian)續研(yan)究,發現(xian)反應物都能(neng)迅速降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物的半導體光催化過程由(you)羥基(ji)(ji)自(zi)由(you)基(ji)(ji)(OH)引起,在體系中加入(ru)H2O2可增(zeng)加OH的濃度。
進入(ru)了90 年代(dai),隨著納(na)米技(ji)術的(de)興起和光(guang)催(cui)化(hua)技(ji)術在環境保護、衛生(sheng)保健、有(you)機合成(cheng)等方面應用研究(jiu)(jiu)的(de)發展迅(xun)速,納(na)米量級的(de)光(guang)催(cui)化(hua)劑的(de)研究(jiu)(jiu),已經成(cheng)為國際(ji)上最活躍的(de)研究(jiu)(jiu)領域(yu)之一。