光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)及光(guang)(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法是目前研究較多的(de)一項(xiang)高(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技術。所謂(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying),就是在光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)作用下(xia)進行的(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)需要分(fen)子吸收特定波長的(de)電(dian)(dian)磁輻射,受激產生(sheng)分(fen)子激發(fa)(fa)態,然后(hou)會發(fa)(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)新(xin)的(de)物(wu)質,或者變成(cheng)引發(fa)(fa)熱反(fan)應(ying)的(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)的(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)能(neng)來(lai)源(yuan)于光(guang)(guang)(guang)(guang)子的(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)利用中光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)一直是十分(fen)活(huo)躍的(de)研究領(ling)域。
光(guang)催化氧(yang)(yang)化技術利(li)用(yong)光(guang)激發氧(yang)(yang)化將O2、H2O2等氧(yang)(yang)化劑與(yu)(yu)光(guang)輻射相結合(he)。所用(yong)光(guang)主要為(wei)紫外(wai)(wai)(wai)光(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝(yi),可(ke)以用(yong)于處理(li)污水中CCl4、多氯聯苯等難降解(jie)物質。另外(wai)(wai)(wai),在(zai)有(you)紫外(wai)(wai)(wai)光(guang)的(de)Fenton體(ti)系中,紫外(wai)(wai)(wai)光(guang)與(yu)(yu)鐵離子(zi)之間存(cun)在(zai)著協同效應,使H2O2分解(jie)產生(sheng)羥基自由基的(de)速率大(da)大(da)加(jia)快(kuai),促進有(you)機物的(de)氧(yang)(yang)化去除。
發(fa)展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型(xing)半導體TiO2電(dian)極上(shang)發(fa)現了光催化(hua)裂解水反應(ying),在Nature上(shang)發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多(duo)相光催化(hua)新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)(yan)究了多氯聯苯的光催化(hua)氧(yang)化(hua),被認(ren)為是光催化(hua)技術在消除環(huan)境污染物方面的首創性(xing)研(yan)(yan)究工作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)(guang)照條件下(xia),TiO2對丙烯(xi)環氧化具有(you)光(guang)(guang)催化活性(xing),從(cong)而拓寬(kuan)了光(guang)(guang)催化的(de)應用(yong)范圍,為(wei)有(you)機物氧化反(fan)應提(ti)供了一條新的(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴、烯烴和(he)芳香(xiang)烴的氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)(wu)等(deng)一系列污染物(wu)(wu)的光催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)作(zuo)了連續研究,發現反應物(wu)(wu)都(dou)能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研(yan)究發(fa)現有機(ji)物的(de)半(ban)導體(ti)光(guang)催化過程由羥基自(zi)由基(OH)引起,在體(ti)系中加(jia)入H2O2可增(zeng)加(jia)OH的(de)濃度。
進入了(le)90 年代,隨著納米技術的(de)興起和光催化技術在環境保(bao)護、衛生(sheng)保(bao)健、有機合成等(deng)方(fang)面(mian)應用研究的(de)發展迅速,納米量級的(de)光催化劑的(de)研究,已(yi)經成為國(guo)際上最活躍的(de)研究領(ling)域之(zhi)一。