光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)及(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法(fa)是(shi)目前研究較多的(de)(de)(de)一項高級氧化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying),就(jiu)是(shi)在光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用(yong)下進(jin)行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)需(xu)要分子吸(xi)收特定波長(chang)的(de)(de)(de)電磁輻射,受(shou)激(ji)產生(sheng)分子激(ji)發態,然后會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)新的(de)(de)(de)物質,或者變成(cheng)引發熱反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)產物。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)能來源于光(guang)(guang)(guang)(guang)子的(de)(de)(de)能量,在太陽能的(de)(de)(de)利(li)用(yong)中光(guang)(guang)(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十(shi)分活(huo)躍的(de)(de)(de)研究領(ling)域。
光催(cui)化(hua)氧化(hua)技術利用(yong)光激發氧化(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)劑與光輻射(she)相結(jie)合(he)。所用(yong)光主(zhu)要為(wei)紫外(wai)光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于處理污水中CCl4、多氯(lv)聯苯(ben)等難降(jiang)解物質(zhi)。另外(wai),在有(you)(you)紫外(wai)光的Fenton體(ti)系(xi)中,紫外(wai)光與鐵(tie)離子之間存在著(zhu)協同效應,使H2O2分解產生羥基自由(you)基的速率大大加快,促進有(you)(you)機物的氧化(hua)去除。
發展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極(ji)上(shang)發現了光(guang)催化(hua)裂解水反應,在Nature上(shang)發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了多相(xiang)光(guang)催化(hua)新時代的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究了多氯聯苯的光催化氧化,被認為是光催化技術在消除環境污染(ran)物(wu)方面的首(shou)創性研(yan)究工作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條(tiao)件下(xia),TiO2對丙烯環氧(yang)化具(ju)有(you)光(guang)催(cui)化活性,從而拓寬了(le)光(guang)催(cui)化的(de)應用范(fan)圍(wei),為有(you)機物氧(yang)化反應提(ti)供了(le)一條(tiao)新的(de)思路。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴(jing)(jing)、烯(xi)烴(jing)(jing)和(he)芳(fang)香(xiang)烴(jing)(jing)的氯化物等一系列(lie)污染(ran)物的光催化氧化作了連續研究(jiu),發現反(fan)應(ying)物都能(neng)迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現(xian)有機物(wu)的(de)半導(dao)體(ti)(ti)光(guang)催化過程由羥(qian)基自由基(OH)引起(qi),在體(ti)(ti)系中加入(ru)H2O2可增加OH的(de)濃(nong)度。
進入了90 年代(dai),隨著納米(mi)技術的興(xing)起和光(guang)催化技術在環境保護、衛生保健、有機合成(cheng)(cheng)等方面(mian)應用研(yan)究(jiu)的發展迅(xun)速,納米(mi)量(liang)級的光(guang)催化劑的研(yan)究(jiu),已經成(cheng)(cheng)為國際(ji)上最活(huo)躍的研(yan)究(jiu)領域(yu)之一。