光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學及(ji)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)是(shi)目前研(yan)究(jiu)較多的(de)一(yi)項高(gao)級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反應,就是(shi)在(zai)光(guang)(guang)的(de)作用下進行(xing)的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應需要分子(zi)吸收特(te)定波長(chang)的(de)電(dian)磁輻射,受激產生(sheng)分子(zi)激發(fa)態,然(ran)后會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應生(sheng)成新(xin)的(de)物(wu)質,或者(zhe)變成引發(fa)熱反應的(de)中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)學產物(wu)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應的(de)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能來源(yuan)于光(guang)(guang)子(zi)的(de)能量,在(zai)太(tai)陽(yang)能的(de)利用中(zhong)光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以(yi)及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直是(shi)十分活(huo)(huo)躍的(de)研(yan)究(jiu)領域。
光催化(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)技術利用光激發(fa)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)將O2、H2O2等(deng)(deng)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑與光輻射相(xiang)結合。所用光主要(yao)為紫外光,包(bao)括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工藝,可以用于處理污水(shui)中(zhong)CCl4、多(duo)氯聯苯(ben)等(deng)(deng)難(nan)降解物(wu)質。另外,在有紫外光的(de)Fenton體(ti)系(xi)中(zhong),紫外光與鐵離子之間(jian)存(cun)在著協同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的(de)速(su)率大(da)大(da)加快(kuai),促進有機物(wu)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)去除。
發(fa)(fa)展(zhan)史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型半(ban)導體TiO2電極上(shang)發(fa)(fa)現了(le)光催(cui)化裂解水反(fan)應,在(zai)Nature上(shang)發(fa)(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(dai)的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研(yan)(yan)究(jiu)了多氯聯(lian)苯的(de)光催(cui)化氧化,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(yan)(yan)究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條件下,TiO2對丙(bing)烯環氧(yang)(yang)化(hua)具有(you)(you)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)活性(xing),從而拓寬了(le)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)的應用(yong)范(fan)圍(wei),為有(you)(you)機物氧(yang)(yang)化(hua)反應提(ti)供了(le)一條新的思路。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和(he)(he)D.Follio就(jiu)烷烴、烯烴和(he)(he)芳香烴的(de)(de)氯化(hua)(hua)物(wu)等一系列污染物(wu)的(de)(de)光(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)作(zuo)了連續研究(jiu),發現反應物(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發(fa)現有機物的(de)半導體(ti)光催(cui)化過程(cheng)由(you)(you)羥基自由(you)(you)基(OH)引起(qi),在體(ti)系(xi)中加入(ru)H2O2可增加OH的(de)濃度。
進入了90 年代,隨著納米技術的興起(qi)和光催(cui)化技術在環境保(bao)護(hu)、衛生保(bao)健(jian)、有機合(he)成(cheng)等方面(mian)應用研(yan)究(jiu)(jiu)的發展(zhan)迅速,納米量級的光催(cui)化劑的研(yan)究(jiu)(jiu),已(yi)經成(cheng)為國際上(shang)最活(huo)躍的研(yan)究(jiu)(jiu)領域(yu)之一。