光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及(ji)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)(shi)目(mu)前(qian)研(yan)究較多的(de)(de)一(yi)項(xiang)高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying),就(jiu)是(shi)(shi)在光(guang)(guang)的(de)(de)作用下(xia)進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)需要分(fen)子吸(xi)收特定波(bo)長的(de)(de)電磁輻射,受激產生分(fen)子激發態,然后會發生化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)生成新(xin)的(de)(de)物質,或者(zhe)變(bian)成引發熱反應(ying)的(de)(de)中間(jian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能來源于(yu)光(guang)(guang)子的(de)(de)能量,在太陽(yang)能的(de)(de)利用中光(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直是(shi)(shi)十分(fen)活躍(yue)的(de)(de)研(yan)究領(ling)域。
光(guang)催化(hua)氧化(hua)技術利用(yong)光(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)劑與(yu)(yu)光(guang)輻射相結合。所用(yong)光(guang)主要為紫(zi)外(wai)光(guang),包(bao)括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于處理(li)污水中(zhong)CCl4、多氯聯苯等難(nan)降解物質。另外(wai),在(zai)有紫(zi)外(wai)光(guang)的Fenton體(ti)系中(zhong),紫(zi)外(wai)光(guang)與(yu)(yu)鐵離子(zi)之間存(cun)在(zai)著協同效應,使(shi)H2O2分解產(chan)生(sheng)羥基自(zi)由基的速率大(da)大(da)加快,促進有機(ji)物的氧化(hua)去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型半(ban)導體TiO2電極(ji)上發(fa)現(xian)了光催(cui)化(hua)(hua)裂解水(shui)反(fan)應(ying),在(zai)Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催(cui)化(hua)(hua)新(xin)時代的(de)序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)(jiu)了多氯聯苯的光催化(hua)氧化(hua),被認為是光催化(hua)技術(shu)在消除環境污染物方面的首創性(xing)研究(jiu)(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光照條件下,TiO2對(dui)丙烯(xi)環(huan)氧化(hua)具有光催化(hua)活性,從而拓(tuo)寬了光催化(hua)的應(ying)用范圍,為有機物氧化(hua)反應(ying)提供了一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳香烴(jing)的氯化物等一系列污染物的光催化氧化作了連續研究(jiu),發現反應物都能迅速(su)降(jiang)解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物的半導體光(guang)催化過程由羥基(ji)(ji)自由基(ji)(ji)(OH)引起,在體系(xi)中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃度(du)。
進(jin)入了90 年代,隨著(zhu)納米技術的興起和(he)光催化技術在環境保(bao)護、衛生保(bao)健(jian)、有機合(he)成(cheng)等方面應用研究(jiu)的發(fa)展(zhan)迅速,納米量級的光催化劑(ji)的研究(jiu),已經成(cheng)為國際上最活(huo)躍的研究(jiu)領域之一。