光(guang)化(hua)(hua)學及(ji)光(guang)催(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是目前研究(jiu)較多(duo)的(de)(de)(de)一項高級氧化(hua)(hua)技術。所謂光(guang)催(cui)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就是在光(guang)的(de)(de)(de)作(zuo)用下進行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)需要分(fen)子(zi)吸收特(te)定波長的(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射,受激(ji)產生分(fen)子(zi)激(ji)發(fa)(fa)態,然后會(hui)發(fa)(fa)生化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)生成新的(de)(de)(de)物(wu)質,或者(zhe)變成引發(fa)(fa)熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間化(hua)(hua)學產物(wu)。光(guang)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)能(neng)來源于(yu)光(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)(de)(de)利(li)用中(zhong)(zhong)光(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)以及(ji)光(guang)化(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)一直是十分(fen)活躍的(de)(de)(de)研究(jiu)領域(yu)。
光(guang)(guang)(guang)催化氧(yang)化技(ji)術利(li)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(jie)合。所用光(guang)(guang)(guang)主(zhu)要為(wei)紫(zi)(zi)外光(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處理污(wu)水中(zhong)CCl4、多氯聯苯等難(nan)降解物質。另(ling)外,在(zai)有(you)紫(zi)(zi)外光(guang)(guang)(guang)的Fenton體系中(zhong),紫(zi)(zi)外光(guang)(guang)(guang)與鐵(tie)離子之間存在(zai)著協同效應,使H2O2分解產生羥基自(zi)由(you)基的速率大大加快,促進有(you)機物的氧(yang)化去除。
發展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型半導體TiO2電(dian)極上發現了光催化裂(lie)解水反應,在(zai)Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多(duo)氯聯苯的光催化(hua)氧化(hua),被(bei)認為是光催化(hua)技術在消(xiao)除環境污染物方面的首創性研究工作。
1977 年,YokotaT等發現在(zai)光照條件(jian)下,TiO2對(dui)丙烯環氧(yang)化(hua)具有光催化(hua)活性,從(cong)而拓(tuo)寬了光催化(hua)的應(ying)用范圍,為有機物氧(yang)化(hua)反應(ying)提供了一條新的思路。
自(zi)1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳(fang)香(xiang)烴(jing)的氯化物等一系列污染物的光催化氧化作了(le)連續研究,發現反(fan)應物都(dou)能迅(xun)速(su)降(jiang)解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研究發(fa)現有機物的(de)半導體光催(cui)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(zeng)加OH的(de)濃度。
進(jin)入了90 年代,隨著(zhu)納米技(ji)術的(de)(de)興(xing)起和光(guang)催(cui)化技(ji)術在環境保護、衛生保健、有機合成等方面應(ying)用研(yan)究的(de)(de)發展迅速,納米量(liang)級的(de)(de)光(guang)催(cui)化劑的(de)(de)研(yan)究,已經成為國際上最(zui)活躍的(de)(de)研(yan)究領域之一(yi)。