光(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研(yan)究(jiu)較多的(de)一項高級氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)催化(hua)(hua)(hua)反應(ying)(ying)(ying),就是(shi)在光(guang)的(de)作用下進行的(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)(ying)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)(ying)需要分子(zi)吸(xi)收特定波長的(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射,受激產生分子(zi)激發態,然后會(hui)發生化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)(ying)生成新的(de)物(wu)質,或者變成引發熱反應(ying)(ying)(ying)的(de)中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物(wu)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)(ying)的(de)活化(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)子(zi)的(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)利用中(zhong)光(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十(shi)分活躍的(de)研(yan)究(jiu)領域。
光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術利用(yong)光(guang)激發氧(yang)化(hua)將(jiang)O2、H2O2等(deng)氧(yang)化(hua)劑(ji)與光(guang)輻射相結合。所用(yong)光(guang)主要為紫(zi)(zi)外光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可(ke)以用(yong)于(yu)處理污水中(zhong)CCl4、多氯(lv)聯苯等(deng)難降解物(wu)質。另(ling)外,在(zai)有紫(zi)(zi)外光(guang)的Fenton體系中(zhong),紫(zi)(zi)外光(guang)與鐵離(li)子(zi)之(zhi)間存在(zai)著協(xie)同(tong)效應,使H2O2分解產生羥基自(zi)由基的速率大大加快,促進有機物(wu)的氧(yang)化(hua)去除(chu)。
發展史(shi):1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上(shang)(shang)發現了光催(cui)化裂解水反應,在Nature上(shang)(shang)發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了多相光催(cui)化新時(shi)代的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯(lian)苯的光催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua),被認(ren)為是光催化(hua)(hua)技術在(zai)消除環(huan)境污染物方面的首創(chuang)性研究工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照(zhao)條件(jian)下,TiO2對丙烯環氧(yang)化具有光(guang)催化活性,從而(er)拓寬(kuan)了光(guang)催化的應用范(fan)圍,為(wei)有機物(wu)氧(yang)化反應提供了一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳(fang)香烴的氯(lv)化(hua)物等一系列(lie)污染物的光(guang)催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)作了(le)連續研(yan)究,發現反(fan)應物都能迅速(su)降(jiang)解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人研究(jiu)發現有機物的半導(dao)體光(guang)催化過程由(you)(you)羥基(ji)自(zi)由(you)(you)基(ji)(OH)引起,在體系(xi)中加(jia)入H2O2可增(zeng)加(jia)OH的濃度。
進入(ru)了90 年代,隨著(zhu)納(na)米技(ji)術(shu)的(de)(de)興起(qi)和光催化技(ji)術(shu)在環(huan)境保(bao)護、衛生保(bao)健、有機合成(cheng)等方面應用研(yan)究(jiu)的(de)(de)發展迅(xun)速,納(na)米量級的(de)(de)光催化劑(ji)的(de)(de)研(yan)究(jiu),已經(jing)成(cheng)為國(guo)際(ji)上(shang)最活躍(yue)的(de)(de)研(yan)究(jiu)領域之一。