光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法是目(mu)前研(yan)究較多的(de)(de)(de)(de)一項高(gao)級氧(yang)(yang)化(hua)(hua)技術(shu)。所謂(wei)光(guang)催化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就是在光(guang)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下進行的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)需要(yao)分(fen)子(zi)吸收特定波長(chang)的(de)(de)(de)(de)電磁輻射,受(shou)激產(chan)生(sheng)分(fen)子(zi)激發(fa)態,然后會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)新的(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi),或者變成(cheng)引發(fa)熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)學(xue)(xue)產(chan)物(wu)。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)活化(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)子(zi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)(de)(de)(de)利用中光(guang)電轉化(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)一直是十分(fen)活躍的(de)(de)(de)(de)研(yan)究領(ling)域。
光催化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)技術利用(yong)光激發氧(yang)(yang)化(hua)將O2、H2O2等氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)與(yu)光輻射(she)相結合。所(suo)用(yong)光主要為紫(zi)外(wai)(wai)(wai)光,包括uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝,可以用(yong)于處理污(wu)水中CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外(wai)(wai)(wai),在(zai)有(you)紫(zi)外(wai)(wai)(wai)光的Fenton體系中,紫(zi)外(wai)(wai)(wai)光與(yu)鐵離(li)子之間存在(zai)著協同(tong)效應,使(shi)H2O2分(fen)解產生羥基自由基的速率(lv)大大加快,促(cu)進有(you)機物的氧(yang)(yang)化(hua)去除(chu)。
發(fa)(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上發(fa)(fa)現(xian)了(le)光催化裂解水反應,在Nature上發(fa)(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了(le)多相光催化新時代的(de)序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等研究(jiu)了多氯(lv)聯苯的光(guang)催化(hua)氧化(hua),被認為是(shi)光(guang)催化(hua)技術在消除環(huan)境污(wu)染物方面(mian)的首(shou)創性研究(jiu)工作。
1977 年(nian),YokotaT等(deng)發現在光照(zhao)條(tiao)件(jian)下,TiO2對丙烯環氧(yang)化(hua)具(ju)有(you)光催化(hua)活(huo)性(xing),從而拓(tuo)寬了(le)光催化(hua)的應(ying)用范圍,為有(you)機物氧(yang)化(hua)反應(ying)提(ti)供了(le)一條(tiao)新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴(jing)、烯(xi)烴(jing)和芳香烴(jing)的氯化物等一系列污染物的光催(cui)化氧化作了連續(xu)研究,發現反應物都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物的半導體光(guang)催化過程(cheng)由(you)羥基自由(you)基(OH)引(yin)起,在(zai)體系中加(jia)入H2O2可增(zeng)加(jia)OH的濃度(du)。
進(jin)入了90 年代(dai),隨著納(na)米(mi)技術(shu)的興起(qi)和光催化技術(shu)在環境(jing)保護(hu)、衛生保健、有機合成(cheng)(cheng)等方面應(ying)用(yong)研(yan)究的發(fa)展迅速,納(na)米(mi)量級(ji)的光催化劑的研(yan)究,已(yi)經成(cheng)(cheng)為國際上最活躍(yue)的研(yan)究領域之一(yi)。