光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法(fa)是(shi)目前研(yan)究較多的(de)一項(xiang)高級氧化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)反應(ying),就是(shi)在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)作用下進(jin)行的(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)需(xu)要分子吸收特定波長的(de)電磁(ci)輻射,受(shou)激(ji)產生分子激(ji)發態,然后會發生化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)生成(cheng)新的(de)物(wu)質,或(huo)者變成(cheng)引發熱反應(ying)的(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)的(de)活化(hua)(hua)(hua)能(neng)來源(yuan)于光(guang)(guang)(guang)(guang)子的(de)能(neng)量,在(zai)太陽(yang)能(neng)的(de)利用中光(guang)(guang)(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)以(yi)及(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分活躍的(de)研(yan)究領域。
光(guang)(guang)催化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)技術利用(yong)光(guang)(guang)激發氧(yang)(yang)化(hua)將O2、H2O2等氧(yang)(yang)化(hua)劑與(yu)光(guang)(guang)輻射相結合(he)。所用(yong)光(guang)(guang)主要(yao)為紫外光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝(yi),可以用(yong)于處理(li)污水中(zhong)CCl4、多氯聯苯等難降解物(wu)質。另外,在有紫外光(guang)(guang)的Fenton體系中(zhong),紫外光(guang)(guang)與(yu)鐵離(li)子之間存在著協同(tong)效應,使H2O2分(fen)解產生羥基自由(you)基的速率大(da)大(da)加快(kuai),促進有機(ji)物(wu)的氧(yang)(yang)化(hua)去除。
發展(zhan)史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在n—型半導(dao)體TiO2電極上發現了(le)(le)光催化裂解水反應,在Nature上發表了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)(le)多相光催化新時代的序(xu)幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等研究了多(duo)氯聯苯的光催(cui)化氧化,被認為是光催(cui)化技術在(zai)消除(chu)環(huan)境(jing)污染物方(fang)面的首創性(xing)研究工作。
1977 年(nian),YokotaT等發(fa)現在光照條件(jian)下,TiO2對丙(bing)烯環氧(yang)化具有光催化活性(xing),從而拓寬了光催化的應(ying)用范圍,為有機物(wu)氧(yang)化反應(ying)提供了一條新的思路。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴(jing)、烯(xi)烴(jing)和芳香烴(jing)的(de)氯化(hua)物(wu)(wu)等一系(xi)列污(wu)染物(wu)(wu)的(de)光催化(hua)氧(yang)化(hua)作了連續研究,發(fa)現反應物(wu)(wu)都能迅速(su)降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研(yan)究發現有機物的半(ban)導(dao)體光(guang)催(cui)化過(guo)程由羥基自由基(OH)引(yin)起,在體系(xi)中(zhong)加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了90 年代(dai),隨著納米技術(shu)的興(xing)起(qi)和光(guang)催(cui)化(hua)技術(shu)在環境(jing)保護、衛生保健(jian)、有(you)機合成(cheng)等方面應用研究(jiu)的發展迅速,納米量級的光(guang)催(cui)化(hua)劑(ji)的研究(jiu),已經成(cheng)為(wei)國(guo)際上最活躍的研究(jiu)領域之一(yi)。