光化(hua)(hua)(hua)學及光催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研究(jiu)(jiu)較(jiao)多的(de)一項(xiang)高級(ji)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光催(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying),就是(shi)在光的(de)作用下進行(xing)的(de)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)。光化(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)需要(yao)分子吸收特定(ding)波長的(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she),受激產生(sheng)(sheng)分子激發態,然后會發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)新的(de)物質,或者變(bian)成(cheng)(cheng)引(yin)發熱反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)中間化(hua)(hua)(hua)學產物。光化(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)活化(hua)(hua)(hua)能來源于(yu)光子的(de)能量,在太陽能的(de)利用中光電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)以(yi)及光化(hua)(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)(hua)一直(zhi)是(shi)十分活躍的(de)研究(jiu)(jiu)領(ling)域。
光(guang)(guang)催(cui)化氧化技術利用光(guang)(guang)激(ji)發(fa)氧化將(jiang)O2、H2O2等(deng)氧化劑與(yu)光(guang)(guang)輻射相(xiang)結(jie)合。所(suo)用光(guang)(guang)主要為紫(zi)(zi)外(wai)光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用于處理(li)污水中CCl4、多氯聯苯等(deng)難降解(jie)物質。另外(wai),在有紫(zi)(zi)外(wai)光(guang)(guang)的Fenton體系中,紫(zi)(zi)外(wai)光(guang)(guang)與(yu)鐵離(li)子之間存在著(zhu)協(xie)同(tong)效應,使H2O2分(fen)解(jie)產生羥基(ji)自由基(ji)的速率(lv)大大加快,促進有機物的氧化去(qu)除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上發(fa)現(xian)了(le)(le)(le)光催化裂解水反應,在Nature上發(fa)表了(le)(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了(le)(le)(le)多(duo)相光催化新時(shi)代(dai)的序(xu)幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了多氯聯苯的光催化(hua)氧化(hua),被(bei)認為是(shi)光催化(hua)技(ji)術在消除(chu)環境污(wu)染物方面(mian)的首創性研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在光照條件下,TiO2對丙(bing)烯(xi)環氧(yang)化具有光催化活(huo)性,從(cong)而拓寬了(le)光催化的應(ying)用范圍,為(wei)有機(ji)物氧(yang)化反應(ying)提供(gong)了(le)一條新(xin)的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的氯(lv)化物(wu)等一系(xi)列(lie)污染物(wu)的光催化氧化作(zuo)了(le)連(lian)續研(yan)究,發現(xian)反應物(wu)都(dou)能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研(yan)究發現有機物的(de)半導體(ti)光催(cui)化過程由羥基自由基(OH)引(yin)起,在體(ti)系(xi)中(zhong)加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的(de)濃度。
進入了90 年代,隨著納(na)米(mi)技術的(de)(de)興起和光催化技術在環(huan)境保(bao)護、衛生保(bao)健、有機合成等方面應用研究(jiu)的(de)(de)發展迅(xun)速(su),納(na)米(mi)量(liang)級的(de)(de)光催化劑的(de)(de)研究(jiu),已經成為國際上最(zui)活躍的(de)(de)研究(jiu)領域之一。