光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)催化(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(ji)術。所謂(wei)光(guang)催化(hua)(hua)反應,就是在光(guang)的(de)(de)(de)作用下進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應需要分子(zi)吸收(shou)特(te)定波長的(de)(de)(de)電磁(ci)輻射,受激產生(sheng)分子(zi)激發(fa)態,然后會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應生(sheng)成新的(de)(de)(de)物(wu)質,或者變成引發(fa)熱(re)反應的(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)學(xue)(xue)產物(wu)。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應的(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)能來源于光(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能量(liang),在太陽能的(de)(de)(de)利(li)用中光(guang)電轉化(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)一直(zhi)是十分活(huo)躍的(de)(de)(de)研究(jiu)領域。
光(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)技術利(li)用(yong)光(guang)(guang)激發氧化(hua)(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)(hua)劑(ji)與光(guang)(guang)輻射相結(jie)合。所(suo)用(yong)光(guang)(guang)主要為(wei)紫(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可(ke)以(yi)用(yong)于處(chu)理污水中(zhong)CCl4、多(duo)氯(lv)聯(lian)苯等難降解物質。另外(wai)(wai),在(zai)(zai)有紫(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)的(de)Fenton體系(xi)中(zhong),紫(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)與鐵離子之(zhi)間存在(zai)(zai)著協同效應,使H2O2分(fen)解產生(sheng)羥基自由基的(de)速(su)率大大加快(kuai),促(cu)進有機(ji)物的(de)氧化(hua)(hua)去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型(xing)半導體TiO2電極上發現了光催化(hua)裂解水反應(ying),在Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多(duo)相光催化(hua)新時代的序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等研究(jiu)了多氯聯(lian)苯的光催(cui)化氧(yang)化,被認(ren)為是(shi)光催(cui)化技術在(zai)消(xiao)除環(huan)境污染物方(fang)面(mian)的首創性研究(jiu)工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化具有光(guang)催化活(huo)性,從而拓寬了(le)(le)光(guang)催化的應用范(fan)圍(wei),為有機物氧化反應提供了(le)(le)一條新的思路。
自(zi)1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的(de)氯化(hua)物等一系列污染(ran)物的(de)光催化(hua)氧(yang)化(hua)作了連續(xu)研究,發(fa)現(xian)反應物都能迅速降(jiang)解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研究發現有(you)機物的(de)半(ban)導體光催化過程由羥(qian)基自由基(OH)引起,在體系中(zhong)加入H2O2可增(zeng)加OH的(de)濃度。
進入了90 年(nian)代(dai),隨著納米技(ji)術的(de)(de)(de)興(xing)起和(he)光催(cui)化技(ji)術在環境保護、衛生(sheng)保健、有(you)機合成(cheng)(cheng)等方(fang)面應用(yong)研究的(de)(de)(de)發展迅速,納米量級的(de)(de)(de)光催(cui)化劑的(de)(de)(de)研究,已(yi)經成(cheng)(cheng)為國際上最活躍的(de)(de)(de)研究領域之一。