光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)及(ji)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)法(fa)是目前研(yan)究(jiu)較多的(de)一(yi)項高級氧(yang)化(hua)(hua)技(ji)術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就是在光(guang)(guang)的(de)作用下進行的(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)需要分(fen)子(zi)(zi)吸收特(te)定波長的(de)電磁輻(fu)射,受激產(chan)生(sheng)分(fen)子(zi)(zi)激發態,然后會(hui)發生(sheng)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)新的(de)物(wu)質,或者變成(cheng)引(yin)發熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)中(zhong)間化(hua)(hua)學(xue)(xue)產(chan)物(wu)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)活(huo)化(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)(guang)子(zi)(zi)的(de)能(neng)量(liang),在太(tai)陽能(neng)的(de)利用中(zhong)光(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)以(yi)及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)一(yi)直是十分(fen)活(huo)躍的(de)研(yan)究(jiu)領域。
光(guang)催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)技術利用光(guang)激(ji)發氧(yang)化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧(yang)化(hua)劑與光(guang)輻射(she)相結(jie)合。所用光(guang)主(zhu)要(yao)為紫(zi)(zi)外光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可(ke)以(yi)用于處理污水中CCl4、多(duo)氯聯苯等(deng)難降(jiang)解(jie)物質。另外,在(zai)有紫(zi)(zi)外光(guang)的(de)Fenton體系中,紫(zi)(zi)外光(guang)與鐵離子之間(jian)存在(zai)著協同效應,使H2O2分解(jie)產生羥基自由基的(de)速率大(da)大(da)加(jia)快(kuai),促進有機物的(de)氧(yang)化(hua)去除(chu)。
發(fa)(fa)(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型(xing)半導體TiO2電極上發(fa)(fa)(fa)現了光催化(hua)裂解(jie)水反應,在(zai)Nature上發(fa)(fa)(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催化(hua)新時(shi)代的序(xu)幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究(jiu)了多(duo)氯聯苯的(de)(de)光催(cui)化(hua)氧化(hua),被認為(wei)是(shi)光催(cui)化(hua)技術在消除(chu)環境(jing)污(wu)染物方面的(de)(de)首創(chuang)性研(yan)究(jiu)工作。
1977 年(nian),YokotaT等發現(xian)在光(guang)(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化具(ju)有光(guang)(guang)催化活性,從(cong)而拓寬了光(guang)(guang)催化的應用范圍,為有機物氧化反應提供了一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴、烯烴和(he)芳香烴的氯化(hua)物(wu)等(deng)一系(xi)列污染(ran)物(wu)的光(guang)催化(hua)氧化(hua)作了連續(xu)研究,發現反應物(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研(yan)究發現有機物的(de)半導體(ti)光(guang)催化過程由(you)羥(qian)基自由(you)基(OH)引起,在體(ti)系中加入H2O2可增加OH的(de)濃度。
進(jin)入了90 年(nian)代,隨著納米技(ji)術的(de)(de)興起和光催(cui)(cui)化技(ji)術在(zai)環境保(bao)護、衛生保(bao)健、有(you)機合成等(deng)方面應用研(yan)(yan)究的(de)(de)發展(zhan)迅速,納米量級的(de)(de)光催(cui)(cui)化劑(ji)的(de)(de)研(yan)(yan)究,已經(jing)成為國際上最活(huo)躍的(de)(de)研(yan)(yan)究領域之一。