光(guang)化(hua)(hua)學及光(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是目前研究較多的(de)一項高級氧化(hua)(hua)技術。所謂光(guang)催化(hua)(hua)反(fan)應(ying),就是在光(guang)的(de)作用(yong)下進行的(de)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)。光(guang)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)需要分(fen)子吸收特(te)定波長(chang)的(de)電磁輻(fu)射,受激產生分(fen)子激發態,然后會發生化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)生成(cheng)新的(de)物(wu)(wu)質,或者變成(cheng)引發熱(re)反(fan)應(ying)的(de)中間(jian)化(hua)(hua)學產物(wu)(wu)。光(guang)化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)的(de)活化(hua)(hua)能來(lai)源于光(guang)子的(de)能量,在太陽能的(de)利用(yong)中光(guang)電轉化(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)一直是十分(fen)活躍的(de)研究領(ling)域(yu)。
光催(cui)化氧(yang)化技術利用(yong)光激發氧(yang)化將O2、H2O2等氧(yang)化劑與(yu)光輻(fu)射相結(jie)合。所用(yong)光主要為紫(zi)(zi)外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于處理污水中(zhong)(zhong)CCl4、多氯聯苯(ben)等難降解(jie)物質。另外,在有(you)紫(zi)(zi)外光的Fenton體系(xi)中(zhong)(zhong),紫(zi)(zi)外光與(yu)鐵離子之間存在著(zhu)協同效(xiao)應(ying),使(shi)H2O2分解(jie)產生羥基自由基的速率大大加快,促進有(you)機物的氧(yang)化去除。
發展史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在(zai)n—型(xing)半導體(ti)TiO2電極上發現了光催(cui)化(hua)裂解水反應,在(zai)Nature上發表(biao)了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了多相光催(cui)化(hua)新(xin)時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究了(le)多氯(lv)聯苯的光催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua),被(bei)認為(wei)是光催化(hua)(hua)技術在消除環境(jing)污(wu)染物方(fang)面的首創性研究工作。
1977 年,YokotaT等發現在光照(zhao)條件(jian)下,TiO2對丙烯環氧化具有光催化活(huo)性,從而(er)拓寬(kuan)了光催化的應用范圍,為有機物氧化反應提供了一條新的思路。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴(jing)(jing)、烯烴(jing)(jing)和芳香烴(jing)(jing)的氯化(hua)物等一系(xi)列(lie)污染物的光催化(hua)氧化(hua)作(zuo)了連續研究,發現反應物都能(neng)迅速降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研(yan)究發現有機物的半導體光催化(hua)過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引(yin)起(qi),在體系中加入H2O2可增加OH的濃(nong)度。
進入了90 年(nian)代,隨著納(na)(na)米(mi)技術的興(xing)起和光催(cui)化(hua)技術在(zai)環境保(bao)護(hu)、衛生(sheng)保(bao)健、有機合成等方面應(ying)用研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)的發展迅速,納(na)(na)米(mi)量(liang)級的光催(cui)化(hua)劑的研(yan)(yan)究(jiu)(jiu),已(yi)經成為國際上最活(huo)躍的研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)領域(yu)之一(yi)。