光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)及(ji)光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法是目(mu)前(qian)研究較多的(de)一(yi)項高(gao)級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying),就是在光(guang)的(de)作用(yong)下進行的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)需要分(fen)子(zi)吸(xi)收特(te)定波長的(de)電磁輻射,受(shou)激產(chan)生(sheng)分(fen)子(zi)激發態(tai),然后會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)生(sheng)成新(xin)的(de)物質,或者(zhe)變成引發熱反(fan)應(ying)的(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)的(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能來(lai)源(yuan)于光(guang)子(zi)的(de)能量,在太陽能的(de)利用(yong)中光(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直(zhi)是十分(fen)活(huo)躍的(de)研究領域。
光(guang)(guang)(guang)催化氧(yang)化技術(shu)利用光(guang)(guang)(guang)激發氧(yang)化將(jiang)O2、H2O2等(deng)氧(yang)化劑與(yu)光(guang)(guang)(guang)輻射相結合(he)。所用光(guang)(guang)(guang)主要為紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用于處理污(wu)水中CCl4、多氯(lv)聯苯等(deng)難降解物(wu)質(zhi)。另(ling)外(wai),在有紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)的(de)Fenton體系中,紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)與(yu)鐵離子之間存在著協同效應,使(shi)H2O2分解產(chan)生(sheng)羥基自由基的(de)速(su)率大大加快,促進有機(ji)物(wu)的(de)氧(yang)化去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在n—型半導體TiO2電極上發(fa)現了光催化裂(lie)解水反應,在Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開(kai)了多相光催化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究了多氯聯苯的光催化(hua)氧(yang)化(hua),被(bei)認為(wei)是光催化(hua)技術在(zai)消除環境污(wu)染物方面(mian)的首創性(xing)研(yan)究工作。
1977 年(nian),YokotaT等發現在光(guang)照條件下(xia),TiO2對丙烯環(huan)氧化具(ju)有光(guang)催(cui)化活性,從而拓(tuo)寬了(le)光(guang)催(cui)化的應(ying)用(yong)范圍,為有機(ji)物氧化反應(ying)提供了(le)一條新的思路(lu)。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的(de)氯化物(wu)等一系列(lie)污染物(wu)的(de)光(guang)催(cui)化氧(yang)化作了連續研究,發現反應(ying)物(wu)都能迅速降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研(yan)究發現(xian)有機(ji)物(wu)的半導體光催(cui)化過程由(you)羥基自由(you)基(OH)引起,在體系中(zhong)加入H2O2可(ke)增加OH的濃(nong)度。
進入了90 年代,隨著納米技(ji)術(shu)的興起和光催化技(ji)術(shu)在環境保(bao)護、衛生保(bao)健(jian)、有機合成(cheng)等方(fang)面應用研(yan)究的發展迅速,納米量級(ji)的光催化劑的研(yan)究,已經成(cheng)為國際上最活躍的研(yan)究領(ling)域之(zhi)一。