光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研究(jiu)較多的(de)一項高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應,就是(shi)在光(guang)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)進行的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應需要分子吸收特定波長的(de)電磁輻射(she),受激(ji)產生(sheng)分子激(ji)發態,然后會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應生(sheng)成新的(de)物質,或(huo)者(zhe)變(bian)成引發熱反(fan)(fan)應的(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應的(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)來(lai)源于光(guang)子的(de)能(neng)(neng)量(liang),在太陽能(neng)(neng)的(de)利用(yong)中光(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分活躍(yue)的(de)研究(jiu)領域。
光催化(hua)氧化(hua)技(ji)術利(li)用光激發氧化(hua)將(jiang)O2、H2O2等氧化(hua)劑與(yu)光輻射相結合(he)。所用光主(zhu)要為(wei)紫(zi)外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝(yi),可(ke)以(yi)用于處理污水(shui)中(zhong)CCl4、多氯聯苯等難(nan)降解(jie)物質。另(ling)外,在有(you)紫(zi)外光的(de)Fenton體系中(zhong),紫(zi)外光與(yu)鐵離子之(zhi)間存在著協(xie)同效應(ying),使H2O2分解(jie)產生羥(qian)基(ji)自由基(ji)的(de)速率大(da)大(da)加快,促進有(you)機物的(de)氧化(hua)去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上發現了(le)光催(cui)(cui)化(hua)裂解水反應,在Nature上發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了(le)多相光催(cui)(cui)化(hua)新時代的(de)序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研(yan)究(jiu)了(le)多(duo)氯(lv)聯苯(ben)的光(guang)催化(hua)氧化(hua),被(bei)認為是光(guang)催化(hua)技術在消除環(huan)境污(wu)染物方(fang)面的首創性研(yan)究(jiu)工作。
1977 年(nian),YokotaT等發現在光(guang)照條(tiao)件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具有光(guang)催(cui)化(hua)活性(xing),從而(er)拓寬了光(guang)催(cui)化(hua)的應(ying)用范圍,為有機物氧化(hua)反應(ying)提(ti)供了一條(tiao)新的思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)(he)D.Follio就烷烴、烯烴和(he)(he)芳(fang)香烴的(de)氯化物等(deng)一系列污染(ran)物的(de)光(guang)催化氧化作了連(lian)續(xu)研究,發現反應(ying)物都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究(jiu)發現有機(ji)物的半導體光催化過(guo)程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引起,在(zai)體系(xi)中加入(ru)H2O2可增加OH的濃度。
進入了90 年(nian)代,隨著(zhu)納(na)米(mi)技術的興起和光(guang)催化技術在環境(jing)保(bao)護、衛(wei)生(sheng)保(bao)健、有機合成等方面(mian)應用研(yan)究的發展迅速,納(na)米(mi)量級的光(guang)催化劑的研(yan)究,已經(jing)成為(wei)國際上(shang)最活躍的研(yan)究領域之一。