光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)是(shi)目(mu)前研究(jiu)較多(duo)的(de)(de)一項高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應,就是(shi)在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)作(zuo)用下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應需要分子(zi)吸收特定(ding)波長的(de)(de)電(dian)磁(ci)輻射,受激產(chan)生(sheng)分子(zi)激發態,然后(hou)會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應生(sheng)成(cheng)新的(de)(de)物質,或(huo)者(zhe)變(bian)成(cheng)引(yin)發熱(re)反(fan)(fan)(fan)應的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產(chan)物。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)能(neng)量,在(zai)太陽能(neng)的(de)(de)利用中光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)(guang)(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)(de)研究(jiu)領域。
光催化氧(yang)(yang)化技術利用(yong)光激發氧(yang)(yang)化將O2、H2O2等氧(yang)(yang)化劑與光輻射(she)相結(jie)合。所用(yong)光主要為紫(zi)外(wai)光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝(yi),可以用(yong)于(yu)處理污(wu)水中(zhong)(zhong)CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外(wai),在有(you)紫(zi)外(wai)光的(de)Fenton體(ti)系(xi)中(zhong)(zhong),紫(zi)外(wai)光與鐵(tie)離(li)子之間存(cun)在著(zhu)協同效應(ying),使(shi)H2O2分解產生(sheng)羥基自由基的(de)速率(lv)大大加(jia)快,促進有(you)機物的(de)氧(yang)(yang)化去除。
發展史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在(zai)n—型半導體TiO2電(dian)極上發現(xian)了光催(cui)化(hua)(hua)裂解水反應,在(zai)Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相(xiang)光催(cui)化(hua)(hua)新時(shi)代(dai)的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究(jiu)了多氯聯苯的光催化(hua)氧化(hua),被(bei)認為是光催化(hua)技(ji)術在消除(chu)環境污染物方面(mian)的首(shou)創性研(yan)究(jiu)工(gong)作。
1977 年,YokotaT等(deng)發現在光照(zhao)條件下(xia),TiO2對丙烯環氧化(hua)具有(you)光催化(hua)活(huo)性,從而拓寬了光催化(hua)的應(ying)用(yong)范圍(wei),為(wei)有(you)機物氧化(hua)反應(ying)提供了一條新的思路。
自(zi)1983 年起(qi),A.L.Pruden和(he)D.Follio就(jiu)烷烴、烯烴和(he)芳香烴的(de)氯(lv)化物(wu)(wu)等一系列污(wu)染物(wu)(wu)的(de)光(guang)催化氧化作了連(lian)續研究,發現反(fan)應物(wu)(wu)都能迅速降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現有機物(wu)的半導體(ti)(ti)光催化(hua)過程由羥(qian)基自(zi)由基(OH)引(yin)起,在體(ti)(ti)系(xi)中加入H2O2可(ke)增加OH的濃度。
進入了90 年代,隨著納米技術(shu)的(de)(de)興起和(he)光催(cui)化技術(shu)在環境保護(hu)、衛生(sheng)保健、有機合成(cheng)等方面應用研究的(de)(de)發展迅速,納米量級的(de)(de)光催(cui)化劑的(de)(de)研究,已經(jing)成(cheng)為國際上最(zui)活躍的(de)(de)研究領域之(zhi)一。