光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)及(ji)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法是目(mu)前研究較多的(de)(de)一項高級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)反應(ying)(ying),就是在光(guang)(guang)的(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)需要分子(zi)吸收特(te)定波長(chang)的(de)(de)電(dian)磁輻射,受激(ji)產(chan)生分子(zi)激(ji)發態,然后會(hui)發生化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)生成新的(de)(de)物質(zhi),或(huo)者變成引發熱反應(ying)(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)產(chan)物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)來源于光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang),在太(tai)陽能(neng)(neng)的(de)(de)利用(yong)中光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一直是十分活躍的(de)(de)研究領域。
光(guang)(guang)(guang)催化(hua)氧化(hua)技術(shu)利用光(guang)(guang)(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)劑與(yu)光(guang)(guang)(guang)輻射相結合。所用光(guang)(guang)(guang)主要(yao)為紫(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝(yi),可以用于處理污水(shui)中CCl4、多氯聯苯等難降解(jie)(jie)物質。另(ling)外(wai)(wai),在有紫(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)的Fenton體系中,紫(zi)外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)與(yu)鐵離(li)子之(zhi)間存在著(zhu)協同(tong)效應,使H2O2分解(jie)(jie)產(chan)生羥基(ji)自由基(ji)的速率大(da)大(da)加快(kuai),促進有機物的氧化(hua)去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半(ban)導體TiO2電極上發(fa)現了光催化(hua)裂解水反應,在Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催化(hua)新時(shi)代的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究了多氯(lv)聯苯的光催化(hua)氧化(hua),被認為是光催化(hua)技術在(zai)消除環境(jing)污染物方面的首創性研究工作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光照條件(jian)下,TiO2對丙烯環氧化具有(you)(you)光催(cui)化活性(xing),從(cong)而拓(tuo)寬(kuan)了光催(cui)化的應用范(fan)圍,為有(you)(you)機物氧化反(fan)應提(ti)供了一(yi)條新的思(si)路。
自1983 年(nian)起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的氯化物(wu)(wu)等一系列污染物(wu)(wu)的光催化氧化作了連(lian)續(xu)研(yan)究(jiu),發現反應物(wu)(wu)都(dou)能迅速降(jiang)解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現(xian)有機物的半導體光催化過程由羥(qian)基(ji)自由基(ji)(OH)引起,在體系中加入H2O2可增(zeng)加OH的濃度。
進入了90 年代,隨著納(na)米技術的興起和光催化技術在環境保(bao)護、衛(wei)生保(bao)健(jian)、有(you)機合(he)成等方面應用研究的發(fa)展迅速,納(na)米量(liang)級的光催化劑的研究,已經成為國(guo)際上最活(huo)躍(yue)的研究領域(yu)之(zhi)一。