光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)及(ji)光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)法是(shi)目前研究較多的(de)(de)(de)一項高(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應,就是(shi)在(zai)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用下(xia)進行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應需要分子(zi)吸收特定波長(chang)的(de)(de)(de)電(dian)磁輻(fu)射,受(shou)激(ji)產(chan)生(sheng)分子(zi)激(ji)發態,然后會發生(sheng)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應生(sheng)成新的(de)(de)(de)物(wu)(wu)質,或者變(bian)成引發熱反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)學(xue)產(chan)物(wu)(wu)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)能(neng)來(lai)源(yuan)于光(guang)(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang),在(zai)太(tai)陽能(neng)的(de)(de)(de)利用中(zhong)光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)化(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)一直是(shi)十分活躍的(de)(de)(de)研究領域。
光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術(shu)利用光(guang)激發氧(yang)化(hua)將O2、H2O2等(deng)(deng)氧(yang)化(hua)劑與光(guang)輻射相(xiang)結合(he)。所用光(guang)主要為紫外(wai)(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工(gong)藝,可以用于處理污水(shui)中(zhong)CCl4、多氯聯苯等(deng)(deng)難降解物質。另外(wai)(wai),在有紫外(wai)(wai)光(guang)的Fenton體系中(zhong),紫外(wai)(wai)光(guang)與鐵離(li)子(zi)之間存在著協同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的速率(lv)大(da)大(da)加快(kuai),促進(jin)有機(ji)物的氧(yang)化(hua)去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體TiO2電極上發現(xian)了光(guang)(guang)催化裂(lie)解(jie)水反應,在Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多(duo)相光(guang)(guang)催化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研(yan)究(jiu)(jiu)了(le)多氯聯苯的光催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua),被認為(wei)是(shi)光催(cui)化(hua)技術在消(xiao)除(chu)環境污染物(wu)方面的首(shou)創(chuang)性研(yan)究(jiu)(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光(guang)照(zhao)條(tiao)件下,TiO2對丙(bing)烯(xi)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)(ying)用范圍,為有機(ji)物(wu)氧化(hua)反應(ying)(ying)提供了一條(tiao)新的思路(lu)。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳香烴(jing)的氯化物(wu)等(deng)一系(xi)列污染物(wu)的光(guang)催化氧化作了連續研(yan)究,發現反應物(wu)都能迅(xun)速降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人(ren)研究發現(xian)有(you)機(ji)物的(de)半導體光催化過程由(you)羥基(ji)自由(you)基(ji)(OH)引(yin)起,在體系中(zhong)加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的(de)濃度。
進入了90 年代,隨(sui)著納米技術的(de)興起和光催(cui)化(hua)技術在環境保護、衛(wei)生保健、有機合成等方面應用研(yan)(yan)究(jiu)的(de)發展迅速,納米量級的(de)光催(cui)化(hua)劑的(de)研(yan)(yan)究(jiu),已經成為國(guo)際上(shang)最活躍的(de)研(yan)(yan)究(jiu)領域之一。