光(guang)化(hua)(hua)學(xue)及(ji)光(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)法是(shi)目前(qian)研(yan)究(jiu)較多的(de)一項高級氧(yang)化(hua)(hua)技術。所謂(wei)光(guang)催化(hua)(hua)反(fan)應(ying),就是(shi)在光(guang)的(de)作(zuo)用(yong)下進行(xing)的(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)需要(yao)分子(zi)吸收特定(ding)波長的(de)電磁輻射,受激產生分子(zi)激發(fa)態,然后會發(fa)生化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)生成新的(de)物質,或者變成引發(fa)熱(re)反(fan)應(ying)的(de)中間(jian)化(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)的(de)活化(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)子(zi)的(de)能(neng)量,在太(tai)陽能(neng)的(de)利用(yong)中光(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)以及(ji)光(guang)化(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)一直是(shi)十分活躍的(de)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)。
光(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)技術利用(yong)光(guang)激(ji)發(fa)氧化(hua)(hua)將(jiang)O2、H2O2等氧化(hua)(hua)劑與光(guang)輻射相結合。所用(yong)光(guang)主(zhu)要為紫外光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于(yu)處理污水(shui)中CCl4、多氯聯苯(ben)等難降解(jie)物質。另外,在有紫外光(guang)的Fenton體(ti)系中,紫外光(guang)與鐵離子之間存(cun)在著協同效(xiao)應,使H2O2分(fen)解(jie)產生(sheng)羥(qian)基自由基的速(su)率大(da)大(da)加快,促進有機(ji)物的氧化(hua)(hua)去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上發(fa)現了(le)(le)光催化(hua)裂解水反(fan)應,在Nature上發(fa)表(biao)了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了(le)(le)多(duo)相光催化(hua)新(xin)時(shi)代的序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等研究了多氯(lv)聯苯的光催化(hua)氧化(hua),被認為(wei)是光催化(hua)技(ji)術在消(xiao)除環(huan)境(jing)污染物(wu)方(fang)面的首創性研究工作。
1977 年,YokotaT等(deng)發現在光照條(tiao)件(jian)下,TiO2對丙烯環(huan)氧化具有(you)光催化活性,從而(er)拓(tuo)寬了光催化的應用(yong)范(fan)圍(wei),為有(you)機物氧化反(fan)應提供(gong)了一條(tiao)新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯(xi)烴和芳香烴的(de)氯化物等一系列污染物的(de)光(guang)催化氧(yang)化作了連續(xu)研究(jiu),發(fa)現反應物都能迅速降(jiang)解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發(fa)現有機物的半導體光催化過(guo)程由(you)羥基自(zi)由(you)基(OH)引起,在(zai)體系中(zhong)加入H2O2可增(zeng)加OH的濃度(du)。
進(jin)入了(le)90 年(nian)代(dai),隨著納米技術(shu)的(de)興起和光催(cui)化技術(shu)在環境保(bao)護(hu)、衛(wei)生保(bao)健、有機合成(cheng)等方(fang)面應用研(yan)究的(de)發展(zhan)迅速,納米量級(ji)的(de)光催(cui)化劑的(de)研(yan)究,已經(jing)成(cheng)為國(guo)際上最活(huo)躍的(de)研(yan)究領域之(zhi)一。