光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是目前研究較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)一項(xiang)高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying),就(jiu)是在光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)下進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)需要(yao)分(fen)(fen)(fen)子吸收特定波長的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁輻射(she),受激產生(sheng)分(fen)(fen)(fen)子激發態(tai),然后(hou)會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)新的(de)(de)(de)(de)(de)物質,或(huo)者變成(cheng)引(yin)發熱反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能來(lai)源于光(guang)(guang)子的(de)(de)(de)(de)(de)能量,在太陽能的(de)(de)(de)(de)(de)利用(yong)中光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以(yi)及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一直是十分(fen)(fen)(fen)活躍(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)研究領域。
光催化氧(yang)化技術利(li)用光激發氧(yang)化將(jiang)O2、H2O2等氧(yang)化劑與光輻(fu)射(she)相(xiang)結合。所用光主要為(wei)紫(zi)外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于(yu)處理污(wu)水中CCl4、多氯聯苯等難降(jiang)解(jie)(jie)物質。另外,在(zai)有紫(zi)外光的Fenton體系中,紫(zi)外光與鐵離子之(zhi)間存在(zai)著協同效應,使H2O2分解(jie)(jie)產生羥基自(zi)由基的速(su)率(lv)大大加快,促進(jin)有機物的氧(yang)化去(qu)除。
發(fa)展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上(shang)發(fa)現(xian)了(le)光催化裂解水反(fan)應,在Nature上(shang)發(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催化新時代的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究了多氯(lv)聯苯的光催化(hua)氧化(hua),被認為是光催化(hua)技術在消除環境污染物方面的首創性研究工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條件(jian)下,TiO2對丙烯環(huan)氧化(hua)具有(you)光(guang)催(cui)化(hua)活性,從而拓寬了(le)光(guang)催(cui)化(hua)的應用范圍,為(wei)有(you)機(ji)物(wu)氧化(hua)反應提供了(le)一條新的思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的氯化(hua)物等一(yi)系列污(wu)染物的光催化(hua)氧化(hua)作了連續研究,發現(xian)反應物都(dou)能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研究發現(xian)有(you)機(ji)物的半(ban)導(dao)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(zeng)加(jia)OH的濃度。
進入(ru)了90 年代,隨著納米技(ji)術(shu)的(de)(de)興起和光(guang)催化(hua)技(ji)術(shu)在環境保護、衛生保健、有機合成(cheng)等(deng)方面應用研(yan)究的(de)(de)發(fa)展迅(xun)速,納米量級的(de)(de)光(guang)催化(hua)劑的(de)(de)研(yan)究,已經成(cheng)為國際上最活躍(yue)的(de)(de)研(yan)究領域(yu)之一。