光化(hua)(hua)(hua)學(xue)及光催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法是(shi)目(mu)前研(yan)究(jiu)較多(duo)的(de)(de)一(yi)項高(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)(ying),就(jiu)是(shi)在光的(de)(de)作用下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)(ying)。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)(ying)需(xu)要分(fen)子吸(xi)收(shou)特定(ding)波長的(de)(de)電磁輻射(she),受激(ji)產生(sheng)分(fen)子激(ji)發(fa)態(tai),然后(hou)會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)新的(de)(de)物質,或者變(bian)成(cheng)引(yin)發(fa)熱反(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)產物。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)能來源于光子的(de)(de)能量(liang),在太(tai)陽(yang)能的(de)(de)利用中光電轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)以及光化(hua)(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)一(yi)直是(shi)十分(fen)活(huo)躍的(de)(de)研(yan)究(jiu)領域。
光(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)技(ji)術利用光(guang)激發氧化(hua)(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)(hua)劑與光(guang)輻射相(xiang)結(jie)合。所用光(guang)主要為紫(zi)外光(guang),包(bao)括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處理(li)污水中CCl4、多氯聯(lian)苯等難降(jiang)解物質。另外,在(zai)有紫(zi)外光(guang)的Fenton體系中,紫(zi)外光(guang)與鐵離子之間(jian)存在(zai)著協同效應,使H2O2分解產生羥(qian)基自由基的速率大大加快(kuai),促進(jin)有機物的氧化(hua)(hua)去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型半(ban)導體TiO2電極上發(fa)現了光催化裂解水反應,在(zai)Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相(xiang)光催化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯苯的光催(cui)化氧化,被認為是光催(cui)化技術(shu)在消(xiao)除環境污染物方(fang)面的首(shou)創(chuang)性研究工作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現在(zai)光照(zhao)條件下,TiO2對(dui)丙烯環氧化具有光催化活性,從而拓(tuo)寬了光催化的應用范圍,為有機物氧化反應提供(gong)了一條新(xin)的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和(he)芳香烴(jing)的氯化(hua)物等一系(xi)列污染物的光(guang)催化(hua)氧化(hua)作了(le)連續研究,發現反應物都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究(jiu)發現有機物的(de)半導(dao)體光催化(hua)過程(cheng)由羥基自由基(OH)引起,在體系(xi)中加(jia)入H2O2可增(zeng)加(jia)OH的(de)濃度(du)。
進入了90 年代,隨著(zhu)納(na)米(mi)(mi)技(ji)術(shu)的(de)(de)興(xing)起和光催化(hua)技(ji)術(shu)在環境保護、衛生保健、有機合(he)成等方面應用(yong)研究的(de)(de)發展迅(xun)速,納(na)米(mi)(mi)量級的(de)(de)光催化(hua)劑(ji)的(de)(de)研究,已(yi)經成為國際上最活躍的(de)(de)研究領域之一。