光(guang)化(hua)學(xue)及光(guang)催化(hua)氧化(hua)法(fa)是(shi)目前研究(jiu)較多的一(yi)項高級氧化(hua)技術。所謂光(guang)催化(hua)反(fan)應(ying),就是(shi)在(zai)光(guang)的作用下進行的化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)。光(guang)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)需要分子(zi)吸(xi)收特定波長的電(dian)磁輻射,受激(ji)產生分子(zi)激(ji)發態(tai),然后會發生化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)生成新的物質,或者(zhe)變成引發熱反(fan)應(ying)的中間化(hua)學(xue)產物。光(guang)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)的活化(hua)能來源于(yu)光(guang)子(zi)的能量,在(zai)太陽能的利用中光(guang)電(dian)轉化(hua)以及光(guang)化(hua)學(xue)轉化(hua)一(yi)直(zhi)是(shi)十(shi)分活躍的研究(jiu)領域。
光(guang)(guang)(guang)催化氧(yang)化技術利用(yong)光(guang)(guang)(guang)激發氧(yang)化將O2、H2O2等氧(yang)化劑與光(guang)(guang)(guang)輻射相結(jie)合(he)。所用(yong)光(guang)(guang)(guang)主要為(wei)紫外光(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可(ke)以用(yong)于處理污水中CCl4、多氯聯苯(ben)等難(nan)降解物(wu)質。另外,在有紫外光(guang)(guang)(guang)的(de)Fenton體系中,紫外光(guang)(guang)(guang)與鐵離子之間(jian)存在著協同(tong)效應(ying),使(shi)H2O2分解產生羥(qian)基自(zi)由基的(de)速率大(da)大(da)加(jia)快,促進有機物(wu)的(de)氧(yang)化去除。
發(fa)展史(shi):1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型半(ban)導體TiO2電極上(shang)發(fa)現(xian)了光(guang)催(cui)化(hua)裂解水反應,在(zai)Nature上(shang)發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開(kai)了多相光(guang)催(cui)化(hua)新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究了多氯聯苯的光(guang)(guang)催(cui)化氧化,被認(ren)為是光(guang)(guang)催(cui)化技術在消(xiao)除環境污染物(wu)方面的首創性研(yan)究工作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化具有光(guang)催(cui)化活性,從(cong)而拓寬(kuan)了光(guang)催(cui)化的應(ying)用范圍,為有機物氧化反(fan)應(ying)提供了一條新(xin)的思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳(fang)香烴(jing)的氯(lv)化物(wu)等一系列污染物(wu)的光(guang)催化氧化作了連續研究,發現反(fan)應物(wu)都能迅速降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人(ren)研(yan)究發現有(you)機物的半導體(ti)光催(cui)化過程由羥基自由基(OH)引起,在體(ti)系中加入H2O2可(ke)增加OH的濃(nong)度。
進入了(le)90 年代,隨著納米技(ji)術(shu)的(de)興起和光(guang)(guang)催化技(ji)術(shu)在環境保護、衛生保健、有機(ji)合成等方面應用研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)發展迅速,納米量級的(de)光(guang)(guang)催化劑的(de)研(yan)究(jiu)(jiu),已經成為國際上最活躍的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)領域之一(yi)。