光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學及光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研(yan)究較(jiao)多的(de)(de)(de)(de)一(yi)項高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所(suo)謂(wei)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying),就(jiu)是(shi)在光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下進行的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)需(xu)要分(fen)子吸(xi)收特定波長的(de)(de)(de)(de)電磁輻(fu)射,受激產(chan)生分(fen)子激發態,然后會發生化(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)生成新的(de)(de)(de)(de)物質,或者變(bian)成引發熱反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)學產(chan)物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于(yu)光(guang)(guang)子的(de)(de)(de)(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)(de)(de)(de)利用中(zhong)光(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以(yi)及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直(zhi)是(shi)十分(fen)活(huo)躍的(de)(de)(de)(de)研(yan)究領(ling)域。
光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術(shu)利(li)用光(guang)激發(fa)氧(yang)化(hua)將(jiang)O2、H2O2等(deng)(deng)氧(yang)化(hua)劑(ji)與(yu)光(guang)輻(fu)射相結合。所(suo)用光(guang)主要為紫(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工藝(yi),可以用于處理污水(shui)中(zhong)CCl4、多(duo)氯聯苯(ben)等(deng)(deng)難降解物質。另外(wai)(wai),在有(you)紫(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang)的(de)Fenton體系中(zhong),紫(zi)(zi)外(wai)(wai)光(guang)與(yu)鐵離子之(zhi)間存在著協(xie)同(tong)效應,使H2O2分(fen)解產生羥基(ji)自由基(ji)的(de)速率大大加快,促進有(you)機物的(de)氧(yang)化(hua)去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型半導體(ti)TiO2電極上發現(xian)了光(guang)催化裂解水反應(ying),在(zai)Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了多相光(guang)催化新時代(dai)的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究(jiu)(jiu)了多氯聯(lian)苯的光(guang)催(cui)化氧(yang)化,被認為是(shi)光(guang)催(cui)化技(ji)術(shu)在(zai)消除環境污染物方面的首創(chuang)性(xing)研(yan)究(jiu)(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條(tiao)件下,TiO2對丙烯環氧化具有光(guang)催化活性,從而(er)拓寬了(le)光(guang)催化的應用范(fan)圍,為有機物氧化反(fan)應提供(gong)了(le)一條(tiao)新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)(jing)、烯烴(jing)(jing)和芳(fang)香烴(jing)(jing)的氯化(hua)物(wu)(wu)等一系列污染物(wu)(wu)的光催化(hua)氧化(hua)作了連(lian)續(xu)研(yan)究,發現反應物(wu)(wu)都能(neng)迅(xun)速降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等(deng)人研究發(fa)現有機物(wu)的(de)半(ban)導體(ti)光催(cui)化過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引(yin)起,在(zai)體(ti)系中(zhong)加入H2O2可增(zeng)加OH的(de)濃度。
進入了90 年(nian)代,隨(sui)著納(na)米技(ji)術的(de)(de)(de)興起和光(guang)催化(hua)技(ji)術在(zai)環境(jing)保護、衛生保健、有機(ji)合成(cheng)等方面應用研(yan)(yan)究的(de)(de)(de)發(fa)展迅(xun)速,納(na)米量級(ji)的(de)(de)(de)光(guang)催化(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究,已經成(cheng)為國際(ji)上最活躍的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究領(ling)域之一。