光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)法是(shi)目前研究較多的(de)(de)一項高級(ji)氧(yang)化(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying),就(jiu)是(shi)在光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)作用(yong)下(xia)進(jin)行的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)需要(yao)分子吸收特(te)定波長的(de)(de)電磁輻射,受激產生分子激發(fa)態,然后會發(fa)生化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)生成(cheng)新(xin)的(de)(de)物(wu)質,或(huo)者變成(cheng)引發(fa)熱(re)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)中間(jian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)能來源(yuan)于光(guang)(guang)(guang)子的(de)(de)能量(liang),在太陽能的(de)(de)利用(yong)中光(guang)(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)以(yi)及光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)一直是(shi)十分活躍的(de)(de)研究領域。
光(guang)(guang)催化(hua)氧化(hua)技術利用光(guang)(guang)激發氧化(hua)將(jiang)O2、H2O2等(deng)氧化(hua)劑與(yu)光(guang)(guang)輻(fu)射相結合。所(suo)用光(guang)(guang)主要為紫(zi)外(wai)光(guang)(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等(deng)工(gong)藝,可以用于處理污(wu)水中CCl4、多氯聯(lian)苯等(deng)難降解(jie)物質。另(ling)外(wai),在(zai)有紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)的Fenton體(ti)系(xi)中,紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)與(yu)鐵離(li)子之(zhi)間(jian)存在(zai)著協同效應,使H2O2分解(jie)產生羥基自由基的速(su)率大大加快,促進有機物的氧化(hua)去除(chu)。
發展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上(shang)發現了(le)光催化裂解水反(fan)應(ying),在Nature上(shang)發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催化新時代的序(xu)幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯苯(ben)的光催(cui)(cui)化氧化,被認為是光催(cui)(cui)化技術在消除(chu)環境(jing)污染物方面的首創性(xing)研究工作。
1977 年(nian),YokotaT等發現在光(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具有(you)光(guang)催化(hua)活性,從而拓寬(kuan)了(le)光(guang)催化(hua)的(de)應用范圍,為有(you)機物氧化(hua)反應提(ti)供(gong)了(le)一(yi)條新的(de)思路。
自(zi)1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴(jing)(jing)、烯烴(jing)(jing)和芳香烴(jing)(jing)的氯化(hua)物等一系列污染物的光催化(hua)氧(yang)化(hua)作了連續研(yan)究,發現反應物都(dou)能(neng)迅速(su)降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人(ren)研(yan)究發現有機物的半(ban)導體(ti)(ti)光(guang)催化過程由羥基自由基(OH)引起,在體(ti)(ti)系中加入(ru)H2O2可增加OH的濃度。
進入了90 年代,隨著納米技術(shu)的興起和(he)光催(cui)化(hua)(hua)技術(shu)在(zai)環境(jing)保護、衛(wei)生保健、有(you)機合成等方面應用研究的發(fa)展(zhan)迅速,納米量(liang)級的光催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的研究,已經成為國際上(shang)最活躍的研究領域(yu)之一(yi)。