光(guang)(guang)化(hua)學(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)法是目前(qian)研究較(jiao)多的(de)(de)(de)一(yi)項高(gao)級氧(yang)化(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying),就是在(zai)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用下進行(xing)的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)需(xu)要(yao)分子(zi)吸收特定波長的(de)(de)(de)電磁輻(fu)射(she),受(shou)激(ji)產生(sheng)分子(zi)激(ji)發(fa)態,然后會發(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)新的(de)(de)(de)物質,或者變成(cheng)引發(fa)熱反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)中(zhong)間化(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)活化(hua)能來源于光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能量(liang),在(zai)太陽(yang)能的(de)(de)(de)利用中(zhong)光(guang)(guang)電轉(zhuan)(zhuan)化(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)學(xue)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)一(yi)直(zhi)是十分活躍的(de)(de)(de)研究領域。
光(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)技術利用(yong)(yong)光(guang)(guang)激發氧化(hua)(hua)將(jiang)O2、H2O2等氧化(hua)(hua)劑(ji)與(yu)光(guang)(guang)輻射相結合。所用(yong)(yong)光(guang)(guang)主要為紫(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以(yi)用(yong)(yong)于處理污水中CCl4、多氯(lv)聯苯等難降解物(wu)質。另外(wai)(wai),在有(you)紫(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)的(de)(de)Fenton體系(xi)中,紫(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)與(yu)鐵(tie)離子(zi)之(zhi)間存在著協(xie)同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的(de)(de)速率大大加快,促(cu)進有(you)機物(wu)的(de)(de)氧化(hua)(hua)去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型半導體(ti)TiO2電極上發現了(le)光(guang)催(cui)化(hua)裂解(jie)水反應,在(zai)Nature上發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了(le)多相光(guang)催(cui)化(hua)新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多(duo)氯聯苯的光催(cui)(cui)化氧化,被認為是光催(cui)(cui)化技術在消除(chu)環境污染物方面的首創(chuang)性研究工作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在(zai)光照條(tiao)件下,TiO2對丙烯環(huan)氧化具(ju)有(you)光催(cui)化活性(xing),從而(er)拓寬了光催(cui)化的應用范圍,為(wei)有(you)機物氧化反應提供了一(yi)條(tiao)新的思路。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和(he)(he)D.Follio就烷烴、烯烴和(he)(he)芳香(xiang)烴的(de)氯化(hua)物等一系列污染物的(de)光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)作(zuo)了連續研究,發現反(fan)應物都(dou)能迅速降(jiang)解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物(wu)的半導體(ti)(ti)光催化過程(cheng)由羥(qian)基自由基(OH)引起(qi),在體(ti)(ti)系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃度。
進入了90 年(nian)代,隨(sui)著(zhu)納(na)米技(ji)術的(de)興起和光(guang)催化(hua)(hua)技(ji)術在環境保護、衛生保健、有(you)機合成等方(fang)面應用研究(jiu)(jiu)的(de)發展迅速,納(na)米量級的(de)光(guang)催化(hua)(hua)劑(ji)的(de)研究(jiu)(jiu),已(yi)經成為(wei)國際上最活躍的(de)研究(jiu)(jiu)領域(yu)之一。