光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法是目前(qian)研究較(jiao)多的(de)(de)(de)一(yi)(yi)項高級氧化(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying),就是在光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用下進行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)需(xu)要分子(zi)吸收特定波長的(de)(de)(de)電磁輻射,受(shou)激產(chan)生分子(zi)激發態,然后(hou)會發生化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)生成(cheng)新的(de)(de)(de)物(wu)質,或者(zhe)變成(cheng)引發熱反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)產(chan)物(wu)。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能來源于光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能量,在太(tai)陽能的(de)(de)(de)利用中光(guang)(guang)(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)以(yi)及光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)一(yi)(yi)直是十分活躍的(de)(de)(de)研究領域(yu)。
光催(cui)化氧(yang)化技術(shu)利用光激發(fa)氧(yang)化將O2、H2O2等氧(yang)化劑與(yu)光輻射相結合。所用光主要為紫外(wai)光,包(bao)括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處理(li)污水(shui)中CCl4、多氯聯(lian)苯等難降(jiang)解(jie)物質。另外(wai),在有紫外(wai)光的Fenton體(ti)系中,紫外(wai)光與(yu)鐵離(li)子之(zhi)間存在著協同效應,使H2O2分解(jie)產生羥基(ji)自(zi)由基(ji)的速(su)率大(da)大(da)加(jia)快,促進有機物的氧(yang)化去除。
發(fa)(fa)展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在n—型(xing)半導體TiO2電極上發(fa)(fa)現(xian)了(le)光(guang)催(cui)化(hua)裂解水反應,在Nature上發(fa)(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光(guang)催(cui)化(hua)新時代的序(xu)幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯苯的(de)(de)光催化氧化,被認為是光催化技術在消(xiao)除環境(jing)污染物方(fang)面的(de)(de)首(shou)創性(xing)研究工作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在(zai)光照(zhao)條件下,TiO2對丙烯環氧化具有光催(cui)化活性,從而拓寬了(le)光催(cui)化的應用范圍,為有機物氧化反應提供了(le)一條新的思路。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)(jing)、烯烴(jing)(jing)和芳(fang)香烴(jing)(jing)的(de)氯化物(wu)等一系列污染物(wu)的(de)光催化氧化作了連續研究,發(fa)現反應(ying)物(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有(you)機物(wu)的半導體光催化過(guo)程由(you)羥基自由(you)基(OH)引起,在體系中加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了90 年(nian)代,隨著納(na)米(mi)技術的(de)興(xing)起和光(guang)催化技術在環境保(bao)護、衛(wei)生(sheng)保(bao)健、有機合成等(deng)方(fang)面(mian)應用研究的(de)發展迅(xun)速,納(na)米(mi)量(liang)級(ji)的(de)光(guang)催化劑的(de)研究,已經成為國(guo)際上最(zui)活躍的(de)研究領域(yu)之一。