光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及(ji)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目(mu)前研(yan)究較多(duo)的(de)一項高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying),就是(shi)在光(guang)(guang)的(de)作用下進(jin)行的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)需要分(fen)(fen)子吸收特定(ding)波(bo)長的(de)電(dian)磁輻射,受(shou)激產生(sheng)分(fen)(fen)子激發(fa)態,然(ran)后會(hui)發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)成新(xin)的(de)物質,或者變成引發(fa)熱反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)中(zhong)(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源(yuan)于(yu)光(guang)(guang)子的(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)利用中(zhong)(zhong)光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分(fen)(fen)活(huo)躍的(de)研(yan)究領域。
光(guang)(guang)催化氧化技術利用光(guang)(guang)激發氧化將O2、H2O2等(deng)氧化劑與光(guang)(guang)輻射相結合。所用光(guang)(guang)主要為(wei)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang),包(bao)括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以(yi)用于處理污水(shui)中CCl4、多氯聯苯等(deng)難降(jiang)解物質。另外(wai),在(zai)有紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)的Fenton體系(xi)中,紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)與鐵離子之間存在(zai)著協同效應,使H2O2分解產生羥(qian)基自由基的速率大大加快,促進(jin)有機物的氧化去除。
發展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體TiO2電極上(shang)發現了(le)光(guang)催化裂解(jie)水反應(ying),在Nature上(shang)發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光(guang)催化新時代的序(xu)幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究(jiu)了多氯聯苯的光(guang)催化氧化,被認為是光(guang)催化技術在消除環境污(wu)染物方面的首創性(xing)研(yan)究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在光照條(tiao)件下(xia),TiO2對丙烯環氧化具有光催化活性,從而拓寬了(le)光催化的應用范圍,為有機物氧化反應提供了(le)一條(tiao)新的思路。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和(he)(he)D.Follio就(jiu)烷烴、烯烴和(he)(he)芳香烴的(de)(de)氯化物等一(yi)系列污染物的(de)(de)光催化氧化作了連(lian)續(xu)研究,發(fa)現反應物都能迅速(su)降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研(yan)究發現有機物(wu)的半導體光催化過程由(you)羥基(ji)自由(you)基(ji)(OH)引起,在(zai)體系中加入H2O2可增加OH的濃度。
進入(ru)了90 年代,隨著納(na)米技(ji)術(shu)的(de)興起和光(guang)催化技(ji)術(shu)在環境(jing)保(bao)(bao)護、衛生(sheng)保(bao)(bao)健、有(you)機合成(cheng)等(deng)方面應用(yong)研究的(de)發展迅(xun)速,納(na)米量級的(de)光(guang)催化劑(ji)的(de)研究,已經成(cheng)為國際(ji)上最活躍的(de)研究領域之一。