光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及(ji)(ji)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)法是目前研究較多的(de)(de)一(yi)項高級(ji)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應,就是在(zai)光(guang)(guang)的(de)(de)作用下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應需要分子(zi)(zi)吸收特(te)定波(bo)長的(de)(de)電(dian)磁輻射,受激產(chan)生(sheng)(sheng)分子(zi)(zi)激發態,然后會發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)新的(de)(de)物質,或(huo)者變(bian)成(cheng)引發熱反(fan)應的(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產(chan)物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源(yuan)于光(guang)(guang)子(zi)(zi)的(de)(de)能(neng)量,在(zai)太(tai)陽能(neng)的(de)(de)利用中(zhong)光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直是十分活(huo)躍的(de)(de)研究領(ling)域(yu)。
光(guang)(guang)(guang)催化(hua)氧化(hua)技(ji)術利用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧化(hua)劑與(yu)(yu)光(guang)(guang)(guang)輻射相結合。所用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)主(zhu)要為紫(zi)外光(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用(yong)(yong)于處(chu)理污(wu)水(shui)中(zhong)CCl4、多氯聯苯(ben)等(deng)難降解物質。另外,在有紫(zi)外光(guang)(guang)(guang)的Fenton體(ti)系中(zhong),紫(zi)外光(guang)(guang)(guang)與(yu)(yu)鐵(tie)離子之間存在著協(xie)同(tong)效應,使H2O2分解產生羥基(ji)自(zi)由基(ji)的速率大大加快,促進有機(ji)物的氧化(hua)去除。
發展史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上(shang)發現(xian)了(le)(le)光(guang)催化(hua)裂解水反應,在Nature上(shang)發表了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開(kai)了(le)(le)多(duo)相光(guang)催化(hua)新時(shi)代的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研(yan)究了多氯聯苯的光(guang)催(cui)化氧化,被認為(wei)是光(guang)催(cui)化技(ji)術在消除環境污染(ran)物方面(mian)的首創性研(yan)究工作。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在光(guang)照條件下,TiO2對丙(bing)烯環氧化(hua)具有光(guang)催化(hua)活性,從而拓寬了光(guang)催化(hua)的應(ying)用(yong)范(fan)圍,為(wei)有機物氧化(hua)反應(ying)提供了一條新(xin)的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴、烯烴和(he)芳香烴的(de)氯化物等一系列污染物的(de)光催(cui)化氧(yang)化作了(le)連續研(yan)究(jiu),發現反應物都能(neng)迅(xun)速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研究發現有機物的(de)半導體光催化過程(cheng)由(you)羥(qian)基(ji)自由(you)基(ji)(OH)引起(qi),在(zai)體系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的(de)濃度(du)。
進入了(le)90 年代,隨著納(na)米(mi)技(ji)術的(de)興起和光(guang)催化(hua)技(ji)術在環境保護、衛生(sheng)保健、有機(ji)合成等(deng)方面(mian)應用研(yan)究的(de)發展迅速,納(na)米(mi)量(liang)級(ji)的(de)光(guang)催化(hua)劑的(de)研(yan)究,已經成為國(guo)際上最活躍的(de)研(yan)究領域(yu)之一。