光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是目(mu)前研(yan)究(jiu)較多的(de)(de)一項(xiang)高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂(wei)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying),就是在(zai)光(guang)(guang)的(de)(de)作用下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)需要分(fen)(fen)子(zi)吸收特定波長(chang)的(de)(de)電(dian)磁輻射,受激產生分(fen)(fen)子(zi)激發(fa)態,然后會發(fa)生化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)生成新的(de)(de)物(wu)質,或者變(bian)成引發(fa)熱反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)來源于光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)能(neng)(neng)量,在(zai)太陽能(neng)(neng)的(de)(de)利用中光(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一直是十分(fen)(fen)活躍的(de)(de)研(yan)究(jiu)領域。
光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)技術利用(yong)光(guang)(guang)(guang)激發(fa)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)將O2、H2O2等氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑與光(guang)(guang)(guang)輻(fu)射相結合。所用(yong)光(guang)(guang)(guang)主要為紫外光(guang)(guang)(guang),包(bao)括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于處(chu)理污水中(zhong)CCl4、多氯聯苯(ben)等難降(jiang)解物質(zhi)。另外,在有紫外光(guang)(guang)(guang)的(de)Fenton體系中(zhong),紫外光(guang)(guang)(guang)與鐵離子之間存在著協同效應(ying),使H2O2分解產(chan)生羥基(ji)自由基(ji)的(de)速(su)率大大加快,促進有機物的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)去除。
發展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型半(ban)導(dao)體TiO2電極上(shang)(shang)發現了(le)光催化裂解(jie)水反應,在(zai)Nature上(shang)(shang)發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催化新(xin)時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了多氯聯苯(ben)的光催(cui)化氧(yang)化,被認為是光催(cui)化技(ji)術在消除(chu)環境污染物方(fang)面的首創性(xing)研究(jiu)工(gong)作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現在光照條(tiao)件下,TiO2對丙(bing)烯(xi)環(huan)氧化具有光催化活(huo)性,從而拓(tuo)寬了(le)光催化的(de)(de)應用范圍,為有機物氧化反應提供(gong)了(le)一(yi)條(tiao)新的(de)(de)思路。
自(zi)1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香(xiang)烴的氯化(hua)(hua)物等(deng)一系列污染物的光催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)作了連(lian)續研究,發現反(fan)應(ying)物都能(neng)迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研(yan)究發(fa)現有(you)機物(wu)的半導體(ti)光催(cui)化過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引(yin)起(qi),在體(ti)系(xi)中加入H2O2可增加OH的濃(nong)度。
進入了90 年代,隨(sui)著納(na)米(mi)技(ji)術(shu)的興起和光催(cui)化技(ji)術(shu)在環境保護(hu)、衛(wei)生保健、有機合成等(deng)方面應用研究的發展迅(xun)速(su),納(na)米(mi)量級的光催(cui)化劑的研究,已(yi)經成為國際上最活躍的研究領域之一。