光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前(qian)研究(jiu)較多的(de)(de)一項(xiang)高級氧化(hua)(hua)(hua)技術。所(suo)謂光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就是(shi)在光(guang)(guang)的(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)需要分子(zi)吸收特(te)定波長的(de)(de)電磁(ci)輻射,受激(ji)產生分子(zi)激(ji)發(fa)態,然后(hou)會(hui)發(fa)生化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)生成新的(de)(de)物質(zhi),或者變成引發(fa)熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)能(neng)來(lai)源于光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)(de)利用(yong)中光(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分活(huo)躍的(de)(de)研究(jiu)領域。
光(guang)催化(hua)氧化(hua)技術利用光(guang)激發(fa)氧化(hua)將O2、H2O2等(deng)(deng)氧化(hua)劑(ji)與(yu)光(guang)輻射相(xiang)結(jie)合。所(suo)用光(guang)主要為紫(zi)外(wai)光(guang),包(bao)括uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工藝(yi),可以(yi)用于處理污水中CCl4、多氯聯苯等(deng)(deng)難降(jiang)解(jie)物質。另外(wai),在有(you)紫(zi)外(wai)光(guang)的(de)Fenton體系中,紫(zi)外(wai)光(guang)與(yu)鐵離子(zi)之間(jian)存(cun)在著協同效應,使H2O2分解(jie)產生羥基自由基的(de)速率大大加快(kuai),促(cu)進有(you)機物的(de)氧化(hua)去除(chu)。
發展史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在(zai)n—型(xing)半導體TiO2電極上發現了光催化(hua)裂解水反應,在(zai)Nature上發表(biao)了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了多相光催化(hua)新時代(dai)的(de)序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究了多氯聯苯(ben)的光催化氧化,被認為是光催化技術(shu)在消除環境污染物(wu)方(fang)面(mian)的首創性研究工作。
1977 年,YokotaT等(deng)發現在光(guang)(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化具有光(guang)(guang)催(cui)化活性(xing),從而拓寬了(le)光(guang)(guang)催(cui)化的應用范圍,為有機物氧化反應提供了(le)一條新(xin)的思路(lu)。
自(zi)1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷(wan)烴、烯烴和(he)芳香烴的(de)氯(lv)化(hua)物(wu)等(deng)一系(xi)列污染(ran)物(wu)的(de)光催化(hua)氧化(hua)作了連續研究,發現反應物(wu)都能迅速降(jiang)解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人(ren)研(yan)究發現有機物的(de)半(ban)導體光催化過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引(yin)起,在體系中(zhong)加入(ru)H2O2可增(zeng)加OH的(de)濃度。
進入了90 年代(dai),隨著納(na)米(mi)技術(shu)的興起和(he)光催(cui)化(hua)技術(shu)在環境(jing)保護、衛生保健、有機(ji)合(he)成(cheng)等方面(mian)應用研(yan)究的發展迅速,納(na)米(mi)量級的光催(cui)化(hua)劑的研(yan)究,已經成(cheng)為國際上最活躍的研(yan)究領域(yu)之一。