光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)及光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)是目前研究較多的(de)一(yi)項高級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所(suo)謂(wei)光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying),就是在(zai)光(guang)(guang)(guang)的(de)作用下進行的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)需(xu)要分(fen)子吸收特定波長的(de)電磁輻射,受(shou)激產(chan)生(sheng)(sheng)分(fen)子激發態(tai),然后會發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)生(sheng)(sheng)成新的(de)物質,或者變成引發熱反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于(yu)光(guang)(guang)(guang)子的(de)能(neng)量,在(zai)太(tai)陽能(neng)的(de)利用中光(guang)(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直(zhi)是十分(fen)活躍的(de)研究領域。
光(guang)(guang)(guang)催(cui)化氧化技術利用(yong)光(guang)(guang)(guang)激發氧化將(jiang)O2、H2O2等氧化劑與光(guang)(guang)(guang)輻射相結(jie)合。所(suo)用(yong)光(guang)(guang)(guang)主要為紫外光(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于處理污(wu)水中(zhong)CCl4、多氯聯苯等難降解物質(zhi)。另外,在有(you)(you)紫外光(guang)(guang)(guang)的(de)Fenton體系中(zhong),紫外光(guang)(guang)(guang)與鐵離子之間存在著(zhu)協同效應,使H2O2分解產(chan)生(sheng)羥基(ji)自由基(ji)的(de)速率大大加快,促進有(you)(you)機(ji)物的(de)氧化去除。
發(fa)展史(shi):1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型(xing)半導體TiO2電極(ji)上(shang)發(fa)現了光催化裂解(jie)水反應,在(zai)Nature上(shang)發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了多相光催化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了多氯聯苯(ben)的光(guang)催(cui)化氧化,被(bei)認為是光(guang)催(cui)化技術在消(xiao)除環境(jing)污染物方面的首創性研究(jiu)工作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在光(guang)照條(tiao)件下,TiO2對(dui)丙烯環(huan)氧(yang)化具有(you)光(guang)催(cui)化活性,從(cong)而拓(tuo)寬了(le)光(guang)催(cui)化的應用(yong)范圍,為有(you)機物氧(yang)化反應提供了(le)一條(tiao)新(xin)的思路。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴、烯烴和(he)芳香(xiang)烴的(de)氯化(hua)物等(deng)一系列(lie)污染(ran)物的(de)光催化(hua)氧化(hua)作了連(lian)續(xu)研(yan)究,發現反應物都能迅速降(jiang)解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現(xian)有機物的(de)(de)半導體(ti)光催化過程由羥(qian)基自由基(OH)引起,在(zai)體(ti)系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的(de)(de)濃度。
進入了90 年(nian)代,隨著納米技術(shu)的(de)(de)興起和(he)光(guang)催(cui)化技術(shu)在環境保(bao)護、衛生保(bao)健、有機合成等方(fang)面應用研究(jiu)(jiu)的(de)(de)發(fa)展迅速,納米量級的(de)(de)光(guang)催(cui)化劑的(de)(de)研究(jiu)(jiu),已經成為國際上最活躍的(de)(de)研究(jiu)(jiu)領域之(zhi)一。