光(guang)化學(xue)(xue)(xue)及(ji)光(guang)催化氧(yang)化法是(shi)目前(qian)研(yan)究(jiu)較多的(de)(de)一項高級氧(yang)化技術。所謂(wei)光(guang)催化反(fan)應(ying)(ying),就是(shi)在光(guang)的(de)(de)作用下(xia)進行的(de)(de)化學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)化學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)需要(yao)分子吸收特定波長的(de)(de)電(dian)磁輻射,受(shou)激產(chan)生分子激發態,然后會發生化學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)生成新的(de)(de)物(wu)質,或者變成引發熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)中間化學(xue)(xue)(xue)產(chan)物(wu)。光(guang)化學(xue)(xue)(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)活化能(neng)來源(yuan)于(yu)光(guang)子的(de)(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)(de)利(li)用中光(guang)電(dian)轉化以及(ji)光(guang)化學(xue)(xue)(xue)轉化一直(zhi)是(shi)十分活躍的(de)(de)研(yan)究(jiu)領域。
光(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)技術利(li)用(yong)光(guang)激(ji)發氧化(hua)(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)(hua)劑與(yu)光(guang)輻(fu)射相結合(he)。所用(yong)光(guang)主要為紫外(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于處理污水中(zhong)CCl4、多(duo)氯聯苯等難降解物質。另外(wai),在有(you)紫外(wai)光(guang)的(de)Fenton體系中(zhong),紫外(wai)光(guang)與(yu)鐵(tie)離子之間存在著(zhu)協同效應(ying),使H2O2分(fen)解產生羥(qian)基自由(you)基的(de)速率大大加快,促進(jin)有(you)機物的(de)氧化(hua)(hua)去除。
發(fa)展史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電(dian)極上(shang)發(fa)現了(le)光催(cui)化裂解水反應(ying),在Nature上(shang)發(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多(duo)相光催(cui)化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了多氯聯苯的(de)光(guang)催化氧化,被認為是光(guang)催化技術(shu)在(zai)消除(chu)環(huan)境污染(ran)物(wu)方面的(de)首創(chuang)性(xing)研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發(fa)現(xian)在光(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具有(you)光(guang)催(cui)化(hua)活性,從而拓寬了(le)光(guang)催(cui)化(hua)的(de)(de)應用范圍,為有(you)機物(wu)氧化(hua)反應提(ti)供了(le)一條新的(de)(de)思路。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳(fang)香烴(jing)的氯化物(wu)(wu)等一系(xi)列(lie)污染物(wu)(wu)的光催化氧(yang)化作(zuo)了(le)連續研究,發現(xian)反應物(wu)(wu)都能(neng)迅(xun)速(su)降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研(yan)究發現(xian)有機物的半導體光(guang)催化過程由(you)羥基自(zi)由(you)基(OH)引起,在體系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃度(du)。
進入了90 年代,隨著納米技術的(de)(de)興(xing)起和光催化技術在(zai)環境保(bao)護、衛生保(bao)健(jian)、有(you)機(ji)合(he)成(cheng)等(deng)方(fang)面應用研(yan)究的(de)(de)發展迅速,納米量級的(de)(de)光催化劑的(de)(de)研(yan)究,已經成(cheng)為國際(ji)上最活躍的(de)(de)研(yan)究領(ling)域之一。