光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學及(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法是目(mu)前研(yan)究較多的(de)(de)一(yi)項高級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技術。所(suo)謂光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying),就是在(zai)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)作用(yong)下(xia)進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)需要分子(zi)吸收(shou)特定波長(chang)的(de)(de)電(dian)磁輻射,受激產(chan)生(sheng)分子(zi)激發(fa)態,然(ran)后(hou)會(hui)發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成新的(de)(de)物(wu)質(zhi),或者變成引(yin)發(fa)熱反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學產(chan)物(wu)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)來源(yuan)于光(guang)(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)能(neng)(neng)量,在(zai)太陽能(neng)(neng)的(de)(de)利(li)用(yong)中光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)以及(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)(hua)一(yi)直是十分活躍的(de)(de)研(yan)究領域。
光催化(hua)氧化(hua)技術(shu)利用(yong)光激發(fa)氧化(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)劑與光輻射(she)相結合。所用(yong)光主(zhu)要為紫外光,包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝,可以用(yong)于處理污水中CCl4、多氯聯苯等難降解物質(zhi)。另外,在(zai)有(you)紫外光的(de)Fenton體系(xi)中,紫外光與鐵離子之間(jian)存在(zai)著協同效(xiao)應,使H2O2分(fen)解產生羥(qian)基自由(you)基的(de)速率(lv)大(da)大(da)加快,促(cu)進有(you)機物的(de)氧化(hua)去(qu)除。
發(fa)(fa)展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型半導體TiO2電極上發(fa)(fa)現了(le)光催(cui)化(hua)(hua)裂解水(shui)反(fan)應,在(zai)Nature上發(fa)(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了(le)多相光催(cui)化(hua)(hua)新時代的序(xu)幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯苯的(de)(de)光催(cui)化(hua)氧化(hua),被認為(wei)是光催(cui)化(hua)技術在(zai)消除環境污染(ran)物(wu)方面的(de)(de)首創性研究工作(zuo)。
1977 年(nian),YokotaT等發現在光(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化具有光(guang)催(cui)化活(huo)性,從而(er)拓寬了光(guang)催(cui)化的應(ying)用范圍,為有機物氧化反應(ying)提供了一條新的思路(lu)。
自1983 年(nian)起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴、烯烴和芳香烴的氯化物等一系列(lie)污染(ran)物的光(guang)催化氧化作了連(lian)續研究,發現反應物都能迅速降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研究發現有機物的(de)半導體(ti)光催化過程由羥基自由基(OH)引(yin)起,在體(ti)系(xi)中加入H2O2可增(zeng)加OH的(de)濃度。
進入了90 年代,隨著(zhu)納(na)米技術的興(xing)起和光催(cui)(cui)化(hua)技術在(zai)環境保護、衛生(sheng)保健(jian)、有機合(he)成等方面應用研(yan)究的發展迅(xun)速,納(na)米量級(ji)的光催(cui)(cui)化(hua)劑的研(yan)究,已經(jing)成為(wei)國(guo)際(ji)上最活(huo)躍的研(yan)究領域(yu)之一。