光(guang)化(hua)(hua)學(xue)及光(guang)催(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是目前研(yan)究較多的(de)(de)(de)一項高級氧化(hua)(hua)技術。所謂(wei)光(guang)催(cui)化(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying),就(jiu)是在(zai)光(guang)的(de)(de)(de)作(zuo)用下進行(xing)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)需要分(fen)子吸收特定波長的(de)(de)(de)電磁輻射,受激產(chan)生分(fen)子激發(fa)態,然后會發(fa)生化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)生成(cheng)(cheng)新的(de)(de)(de)物(wu)質,或者變(bian)成(cheng)(cheng)引(yin)發(fa)熱反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)學(xue)產(chan)物(wu)。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)能來源于光(guang)子的(de)(de)(de)能量,在(zai)太陽能的(de)(de)(de)利用中(zhong)光(guang)電轉化(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)一直是十分(fen)活(huo)躍(yue)的(de)(de)(de)研(yan)究領域。
光(guang)催化氧化技(ji)術利用光(guang)激發氧化將O2、H2O2等氧化劑(ji)與光(guang)輻(fu)射相結合。所用光(guang)主要為紫(zi)外(wai)(wai)(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可(ke)以(yi)用于處理(li)污水中CCl4、多氯聯苯(ben)等難降解(jie)物質。另外(wai)(wai)(wai),在有紫(zi)外(wai)(wai)(wai)光(guang)的Fenton體系中,紫(zi)外(wai)(wai)(wai)光(guang)與鐵(tie)離子之間存在著(zhu)協(xie)同(tong)效應,使H2O2分解(jie)產生羥基(ji)自由(you)基(ji)的速(su)率(lv)大大加快,促(cu)進有機物的氧化去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上發現了(le)光催(cui)化裂解水反(fan)應(ying),在Nature上發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催(cui)化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯苯的(de)光(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua),被認為是光(guang)催(cui)化(hua)技術在消除環境污染物方面的(de)首創性研究工作。
1977 年(nian),YokotaT等發(fa)現在光(guang)照(zhao)條(tiao)(tiao)件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具有光(guang)催(cui)化(hua)活性,從而拓(tuo)寬了光(guang)催(cui)化(hua)的(de)應(ying)用范圍(wei),為有機物氧化(hua)反應(ying)提供(gong)了一條(tiao)(tiao)新(xin)的(de)思路。
自(zi)1983 年起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的氯(lv)化物(wu)等一系列(lie)污染(ran)物(wu)的光催化氧化作了連續研究,發現反應(ying)物(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現(xian)有機(ji)物的(de)半導體(ti)光(guang)催(cui)化過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引(yin)起,在體(ti)系中(zhong)加入H2O2可增加OH的(de)濃(nong)度。
進(jin)入了90 年代,隨著納米技術的興起和光催化技術在環境(jing)保護、衛(wei)生(sheng)保健(jian)、有(you)機合(he)成等(deng)方面應(ying)用(yong)研(yan)究的發展迅速(su),納米量(liang)級的光催化劑的研(yan)究,已經成為國際上最活躍的研(yan)究領(ling)域(yu)之(zhi)一(yi)。