光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及(ji)光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目(mu)前研(yan)究較多的(de)一項高級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反應,就(jiu)是(shi)在光(guang)的(de)作用下進行(xing)的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應需要分(fen)子吸收特定波長的(de)電(dian)磁輻射,受激產生分(fen)子激發態,然后會發生化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應生成(cheng)新的(de)物質,或者變成(cheng)引發熱反應的(de)中(zhong)(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應的(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)子的(de)能(neng)量,在太(tai)陽能(neng)的(de)利用中(zhong)(zhong)光(guang)電(dian)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分(fen)活(huo)躍的(de)研(yan)究領(ling)域。
光(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)技(ji)術利用(yong)光(guang)激發氧(yang)化(hua)(hua)將O2、H2O2等氧(yang)化(hua)(hua)劑與(yu)光(guang)輻射相結合(he)。所用(yong)光(guang)主要為紫外(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于處理污水中(zhong)(zhong)CCl4、多氯聯苯(ben)等難降解物質(zhi)。另外(wai),在有(you)紫外(wai)光(guang)的(de)Fenton體系中(zhong)(zhong),紫外(wai)光(guang)與(yu)鐵(tie)離子之(zhi)間存(cun)在著協(xie)同效(xiao)應,使H2O2分解產生羥基(ji)自由基(ji)的(de)速率大(da)大(da)加快,促進有(you)機物的(de)氧(yang)化(hua)(hua)去(qu)除。
發(fa)展史(shi):1972 年,Fujishima和(he) Honda在n—型半導體TiO2電極上(shang)發(fa)現(xian)了光催化(hua)裂解水反應(ying),在Nature上(shang)發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催化(hua)新時代(dai)的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究了(le)多氯聯苯的光(guang)催化氧化,被認為是光(guang)催化技術在消除(chu)環境污染物(wu)方面的首創性研(yan)究工(gong)作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在光照(zhao)條件(jian)下,TiO2對丙烯環氧化具有光催(cui)(cui)化活性,從而拓寬了(le)光催(cui)(cui)化的(de)應用范圍,為(wei)有機物氧化反應提供了(le)一(yi)條新的(de)思(si)路。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)(jing)、烯烴(jing)(jing)和芳香烴(jing)(jing)的(de)氯化物(wu)(wu)等一系列污染物(wu)(wu)的(de)光催(cui)化氧化作了連續研(yan)究,發現反應(ying)物(wu)(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物的半導(dao)體光催化過程(cheng)由(you)羥基(ji)自由(you)基(ji)(OH)引起,在體系中加入H2O2可增(zeng)加OH的濃(nong)度。
進入了(le)90 年代,隨著納(na)米技術的(de)(de)興起和(he)光催(cui)化技術在環境保(bao)護、衛生保(bao)健、有(you)機合成等方面應用研(yan)究的(de)(de)發展迅速,納(na)米量級的(de)(de)光催(cui)化劑的(de)(de)研(yan)究,已經成為國際上(shang)最活躍的(de)(de)研(yan)究領域(yu)之一。