光化(hua)(hua)(hua)學及光催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研(yan)究較多的(de)一項(xiang)高級氧化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光催(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying),就是(shi)在(zai)光的(de)作用(yong)下進行的(de)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)。光化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)需要分(fen)子吸收(shou)特定波長(chang)的(de)電(dian)磁輻射,受激產生分(fen)子激發(fa)態,然后會發(fa)生化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)生成(cheng)新的(de)物質,或者(zhe)變成(cheng)引(yin)發(fa)熱反(fan)應(ying)的(de)中間化(hua)(hua)(hua)學產物。光化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)的(de)活化(hua)(hua)(hua)能來源(yuan)于(yu)光子的(de)能量,在(zai)太陽能的(de)利用(yong)中光電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)以及光化(hua)(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分(fen)活躍的(de)研(yan)究領(ling)域。
光(guang)(guang)催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)技術(shu)利(li)用光(guang)(guang)激發氧(yang)化(hua)將O2、H2O2等氧(yang)化(hua)劑與(yu)光(guang)(guang)輻(fu)射相結合(he)。所(suo)用光(guang)(guang)主要為紫(zi)外光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝,可以(yi)用于處理污水中(zhong)CCl4、多氯聯苯(ben)等難(nan)降解物質。另外,在(zai)有(you)紫(zi)外光(guang)(guang)的Fenton體系中(zhong),紫(zi)外光(guang)(guang)與(yu)鐵離子(zi)之間存在(zai)著(zhu)協(xie)同效應,使H2O2分解產生羥(qian)基(ji)(ji)自由基(ji)(ji)的速率大大加快,促進有(you)機物的氧(yang)化(hua)去(qu)除。
發展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在n—型半導體TiO2電極上發現了(le)(le)光催化裂解水反(fan)應,在Nature上發表了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了(le)(le)多相光催化新時代的序(xu)幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等(deng)研(yan)究(jiu)(jiu)了(le)多氯聯苯的光(guang)催化(hua)氧化(hua),被認為是光(guang)催化(hua)技術(shu)在消除環境污(wu)染(ran)物方面的首創性研(yan)究(jiu)(jiu)工作。
1977 年(nian),YokotaT等發現(xian)在光照條(tiao)件(jian)下,TiO2對丙(bing)烯環氧(yang)化(hua)具有(you)光催化(hua)活性,從而(er)拓寬了光催化(hua)的(de)應(ying)用(yong)范(fan)圍,為有(you)機(ji)物氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)提供(gong)了一條(tiao)新的(de)思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就(jiu)烷烴(jing)、烯烴(jing)和(he)芳香(xiang)烴(jing)的(de)氯化(hua)物(wu)等一系列污染(ran)物(wu)的(de)光催化(hua)氧(yang)化(hua)作(zuo)了連續研究,發現反應物(wu)都能(neng)迅速降(jiang)解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物(wu)的半導體光(guang)催化過(guo)程由(you)羥基(ji)自由(you)基(ji)(OH)引起,在體系中加(jia)(jia)入H2O2可增加(jia)(jia)OH的濃度。
進入(ru)了90 年(nian)代,隨著納米(mi)技(ji)術的興(xing)起和光催(cui)(cui)化(hua)技(ji)術在環境保護、衛生保健、有機(ji)合成等方(fang)面應用研究的發展(zhan)迅速(su),納米(mi)量級(ji)的光催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)的研究,已經成為國際上(shang)最(zui)活躍的研究領域(yu)之一。