光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是(shi)目前研(yan)究(jiu)較(jiao)多的(de)(de)一項高級氧化(hua)(hua)技術(shu)。所謂(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying),就是(shi)在光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)作用下進(jin)行的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)需要分子(zi)(zi)吸(xi)收特定波長的(de)(de)電磁(ci)輻射,受激產生(sheng)分子(zi)(zi)激發態,然后會發生(sheng)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)(cheng)新的(de)(de)物質(zhi),或者變(bian)成(cheng)(cheng)引發熱(re)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)能來源(yuan)于(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)的(de)(de)能量,在太(tai)陽能的(de)(de)利用中光(guang)(guang)(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)以及光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)一直是(shi)十分活(huo)躍的(de)(de)研(yan)究(jiu)領(ling)域。
光(guang)(guang)(guang)催(cui)化氧(yang)化技(ji)術利用光(guang)(guang)(guang)激發(fa)氧(yang)化將O2、H2O2等氧(yang)化劑與光(guang)(guang)(guang)輻射(she)相(xiang)結合。所用光(guang)(guang)(guang)主要為紫(zi)(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處理污(wu)水中CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外(wai),在(zai)有紫(zi)(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)的Fenton體系中,紫(zi)(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)與鐵離子之間存在(zai)著協同(tong)效應(ying),使(shi)H2O2分解產生羥(qian)基(ji)自由基(ji)的速率大(da)大(da)加(jia)快,促進(jin)有機(ji)物的氧(yang)化去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型(xing)半導體(ti)TiO2電極上(shang)發現了(le)(le)光催化(hua)裂解水反應(ying),在Nature上(shang)發表(biao)了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)(le)多相光催化(hua)新時(shi)代的(de)序(xu)幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯苯的光催化氧化,被認為是(shi)光催化技術(shu)在消(xiao)除環境污染物(wu)方(fang)面的首創性研究工作。
1977 年,YokotaT等發現在(zai)光照條件下(xia),TiO2對丙(bing)烯(xi)環氧化具有(you)光催(cui)化活(huo)性,從而拓寬了(le)光催(cui)化的應(ying)(ying)用范圍,為有(you)機(ji)物氧化反應(ying)(ying)提供了(le)一條新的思路(lu)。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳香烴(jing)的氯(lv)化(hua)(hua)(hua)物等(deng)一(yi)系(xi)列污(wu)染物的光催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)作了連續研(yan)究,發現反(fan)應物都能迅速降解(jie)。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人(ren)研究發現有機物的半導體(ti)光(guang)催化過(guo)程由羥基自由基(OH)引起(qi),在體(ti)系(xi)中(zhong)加入H2O2可增加OH的濃度。
進入(ru)了90 年代,隨著納(na)米技(ji)術的(de)興(xing)起和光催化技(ji)術在環境保護(hu)、衛生保健、有機合成等方面應用研(yan)究的(de)發展迅速,納(na)米量級的(de)光催化劑的(de)研(yan)究,已經成為國際上最活躍的(de)研(yan)究領域之(zhi)一。