光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學及(ji)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是目前研究較(jiao)多(duo)的(de)一(yi)項高(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying),就(jiu)是在光(guang)(guang)的(de)作用下進行(xing)的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)需要分(fen)(fen)子吸收特(te)定波(bo)長的(de)電(dian)磁(ci)輻射,受激(ji)產(chan)生分(fen)(fen)子激(ji)發態,然后會發生化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)生成新(xin)的(de)物質,或者變(bian)成引(yin)發熱反(fan)應(ying)的(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學產(chan)物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)的(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)(guang)子的(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)利用中光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直是十分(fen)(fen)活(huo)躍的(de)研究領域。
光(guang)催化(hua)氧化(hua)技術利用光(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)劑與光(guang)輻(fu)射相結(jie)合。所用光(guang)主要為紫外光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝,可以(yi)用于處(chu)理污水中CCl4、多(duo)氯聯苯(ben)等難降解(jie)(jie)物質。另外,在(zai)有(you)(you)紫外光(guang)的(de)(de)Fenton體系中,紫外光(guang)與鐵離(li)子之(zhi)間存在(zai)著協(xie)同(tong)效應,使H2O2分解(jie)(jie)產生羥基自由基的(de)(de)速率大(da)大(da)加(jia)快,促進有(you)(you)機物的(de)(de)氧化(hua)去(qu)除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在n—型半導體TiO2電(dian)極上發(fa)現了光(guang)催(cui)化裂解(jie)水反應(ying),在Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了多相光(guang)催(cui)化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了多(duo)氯(lv)聯苯(ben)的光(guang)(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua),被認為是光(guang)(guang)催(cui)化(hua)技術在消除環境(jing)污染(ran)物方面的首創性研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在(zai)光(guang)照條件下,TiO2對丙烯(xi)環氧化具有光(guang)催化活性,從而拓寬了光(guang)催化的應(ying)(ying)用范圍(wei),為有機物氧化反應(ying)(ying)提供了一(yi)條新(xin)的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷(wan)烴、烯烴和芳香烴的(de)氯(lv)化物等一系列污染物的(de)光(guang)催化氧化作了連(lian)續研究(jiu),發現反應物都能迅(xun)速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研究發現有機物的(de)半(ban)導體光(guang)催化過程由羥基自由基(OH)引(yin)起,在體系中加入H2O2可增加OH的(de)濃度(du)。
進(jin)入了90 年(nian)代,隨(sui)著納(na)米技術的興(xing)起和光催化技術在環境保護、衛生保健、有機(ji)合(he)成等(deng)方面(mian)應(ying)用研(yan)究(jiu)的發展迅速,納(na)米量級的光催化劑的研(yan)究(jiu),已經成為國際上(shang)最活躍的研(yan)究(jiu)領域之一。