光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法(fa)是目前研(yan)(yan)究較(jiao)多的(de)(de)一(yi)項高級氧化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應,就是在光(guang)(guang)的(de)(de)作用(yong)下(xia)進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應需要分子(zi)吸收特定波長的(de)(de)電磁輻(fu)射,受激產(chan)生(sheng)分子(zi)激發(fa)態,然(ran)后會(hui)發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應生(sheng)成新的(de)(de)物質,或(huo)者變成引發(fa)熱反(fan)應的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能來源于(yu)光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)能量(liang),在太陽能的(de)(de)利用(yong)中光(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一(yi)直是十分活躍(yue)的(de)(de)研(yan)(yan)究領域。
光(guang)(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)技(ji)術(shu)利(li)用光(guang)(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)劑與光(guang)(guang)輻(fu)射相結合。所用光(guang)(guang)主(zhu)要為紫(zi)外光(guang)(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處理污水中CCl4、多氯(lv)聯苯等難降解(jie)物質。另外,在有紫(zi)外光(guang)(guang)的Fenton體系(xi)中,紫(zi)外光(guang)(guang)與鐵離子(zi)之間存在著協同效(xiao)應,使H2O2分解(jie)產(chan)生羥基自(zi)由基的速率大(da)大(da)加快(kuai),促進(jin)有機物的氧化(hua)去(qu)除。
發展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體TiO2電(dian)極上發現了光催(cui)化裂解水反(fan)應,在Nature上發表(biao)了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相(xiang)光催(cui)化新(xin)時(shi)代的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了(le)多氯聯(lian)苯的光催化(hua)氧化(hua),被認為是光催化(hua)技術在消(xiao)除環(huan)境污染(ran)物(wu)方面的首創(chuang)性研究(jiu)工作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現在光照條件下,TiO2對丙烯(xi)環氧化(hua)(hua)具有光催化(hua)(hua)活性,從而(er)拓寬了光催化(hua)(hua)的應(ying)用范圍,為有機(ji)物氧化(hua)(hua)反應(ying)提(ti)供了一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴、烯烴和芳香烴的(de)(de)氯(lv)化物等一(yi)系列污染物的(de)(de)光(guang)催化氧化作了(le)連續研究,發現反應物都(dou)能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現有機(ji)物的半導體光催化過程(cheng)由羥基自由基(OH)引起(qi),在體系中加入H2O2可增加OH的濃(nong)度。
進入了90 年(nian)代(dai),隨(sui)著納米技術(shu)的興起和光催化技術(shu)在環(huan)境保(bao)護、衛生保(bao)健、有機合成(cheng)等方面應用研究的發(fa)展(zhan)迅速,納米量(liang)級的光催化劑的研究,已經成(cheng)為國際上最活躍的研究領域之一。