光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)及(ji)光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法是(shi)目(mu)前研(yan)(yan)究(jiu)較多的(de)一(yi)項(xiang)高級氧化(hua)(hua)(hua)技術。所(suo)謂光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)反應(ying),就是(shi)在光(guang)(guang)(guang)的(de)作用下進(jin)行的(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)反應(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)反應(ying)需要分(fen)子吸(xi)收特定波長(chang)的(de)電(dian)(dian)磁輻射,受激產(chan)(chan)生分(fen)子激發態,然后(hou)會發生化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)反應(ying)生成(cheng)新(xin)的(de)物(wu)質,或(huo)者變(bian)成(cheng)引(yin)發熱(re)反應(ying)的(de)中間(jian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)產(chan)(chan)物(wu)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)反應(ying)的(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)能來源(yuan)于光(guang)(guang)(guang)子的(de)能量,在太陽能的(de)利用中光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)一(yi)直是(shi)十(shi)分(fen)活(huo)躍的(de)研(yan)(yan)究(jiu)領域。
光(guang)(guang)催(cui)化氧化技術利用光(guang)(guang)激發氧化將O2、H2O2等氧化劑(ji)與光(guang)(guang)輻射相結(jie)合。所(suo)用光(guang)(guang)主(zhu)要為(wei)紫外光(guang)(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以(yi)用于處理(li)污(wu)水(shui)中(zhong)CCl4、多氯聯(lian)苯(ben)等難降解(jie)物質。另外,在有(you)紫外光(guang)(guang)的(de)Fenton體系中(zhong),紫外光(guang)(guang)與鐵離子之間存在著協同效(xiao)應,使H2O2分解(jie)產生羥基自由基的(de)速率大大加快,促進(jin)有(you)機(ji)物的(de)氧化去除。
發(fa)(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型(xing)半導體TiO2電(dian)極上(shang)發(fa)(fa)現(xian)了光催(cui)化裂解水反應,在Nature上(shang)發(fa)(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催(cui)化新時代的(de)序(xu)幕。
1976 年John. H .Carey等研究了(le)多氯聯苯的(de)光催(cui)(cui)化氧化,被(bei)認為(wei)是光催(cui)(cui)化技術在消除環(huan)境(jing)污染物方面的(de)首創性研究工作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現在光照條(tiao)(tiao)件下,TiO2對(dui)丙烯環氧(yang)化具(ju)有(you)(you)光催化活性,從而拓寬了光催化的(de)應用范圍(wei),為有(you)(you)機(ji)物氧(yang)化反(fan)應提供了一條(tiao)(tiao)新的(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷(wan)烴、烯烴和(he)芳香烴的(de)氯化物等(deng)一系列污染物的(de)光催化氧化作(zuo)了(le)連續研究,發現(xian)反應物都能迅速降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人研究(jiu)發現(xian)有機物的半導體光催化過程由羥基自(zi)由基(OH)引起,在體系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃度(du)。
進(jin)入了90 年代(dai),隨(sui)著納(na)米技(ji)術的興起和光(guang)催化技(ji)術在(zai)環境保護、衛生保健、有機合成等(deng)方面(mian)應用研究(jiu)的發展迅速,納(na)米量級(ji)的光(guang)催化劑的研究(jiu),已(yi)經成為(wei)國際上最活躍的研究(jiu)領(ling)域之(zhi)一。