光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法是目前(qian)研究較多的(de)(de)一(yi)項高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所(suo)謂光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying),就是在光(guang)的(de)(de)作用下(xia)進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)需要分(fen)子吸(xi)收特(te)定波長的(de)(de)電磁(ci)輻射(she),受(shou)激產(chan)生分(fen)子激發(fa)態(tai),然(ran)后會(hui)發(fa)生化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)生成(cheng)新的(de)(de)物質,或者變成(cheng)引(yin)發(fa)熱反(fan)應(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產(chan)物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)來源于光(guang)子的(de)(de)能(neng)(neng)量,在太陽能(neng)(neng)的(de)(de)利用中光(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以(yi)及光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直是十(shi)分(fen)活躍的(de)(de)研究領域(yu)。
光(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)技術利(li)用(yong)(yong)光(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧化(hua)劑與光(guang)輻射相結合。所用(yong)(yong)光(guang)主要(yao)為(wei)紫外(wai)光(guang),包(bao)括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用(yong)(yong)于處理(li)污水中CCl4、多氯聯苯等(deng)難降解(jie)物質。另(ling)外(wai),在有紫外(wai)光(guang)的(de)(de)Fenton體系中,紫外(wai)光(guang)與鐵離子(zi)之(zhi)間(jian)存在著協同效應,使H2O2分解(jie)產生羥基(ji)自由(you)基(ji)的(de)(de)速率大(da)(da)大(da)(da)加快,促進有機物的(de)(de)氧化(hua)去除。
發展(zhan)史:1972 年(nian),Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型半(ban)導(dao)體TiO2電極上發現(xian)了光催化裂解水反應,在(zai)Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了多相光催化新時代的序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等研(yan)究(jiu)了多氯(lv)聯苯的(de)(de)光催化氧(yang)化,被認為是(shi)光催化技術在(zai)消(xiao)除環(huan)境(jing)污染物方面的(de)(de)首創性研(yan)究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在光照條件下,TiO2對丙(bing)烯環氧(yang)化具(ju)有(you)(you)光催(cui)化活性,從而拓(tuo)寬了光催(cui)化的(de)應用范(fan)圍,為(wei)有(you)(you)機物氧(yang)化反應提供了一(yi)條新(xin)的(de)思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴、烯(xi)烴和芳香烴的(de)氯化物(wu)等(deng)一(yi)系(xi)列污染物(wu)的(de)光催化氧化作了連續研究,發現反(fan)應(ying)物(wu)都能迅速降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等(deng)人研(yan)究發現有機物的半(ban)導(dao)體(ti)光催化過程由(you)羥基自由(you)基(OH)引起,在體(ti)系(xi)中加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了90 年代,隨(sui)著納米技(ji)術(shu)的(de)興起和光催化技(ji)術(shu)在環境保護、衛生(sheng)保健、有(you)機合成等方面應用研究(jiu)的(de)發(fa)展迅速,納米量(liang)級的(de)光催化劑的(de)研究(jiu),已(yi)經成為(wei)國際上(shang)最活躍的(de)研究(jiu)領域之一。