光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)及光催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研究較多的(de)(de)一項高(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光催(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應,就是(shi)在光的(de)(de)作用下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應需要(yao)分(fen)(fen)子(zi)(zi)吸收(shou)特定波長的(de)(de)電磁(ci)輻射,受激產生(sheng)分(fen)(fen)子(zi)(zi)激發態,然后會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應生(sheng)成(cheng)新(xin)的(de)(de)物質,或者(zhe)變成(cheng)引發熱反(fan)應的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)產物。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能來源于光子(zi)(zi)的(de)(de)能量,在太陽能的(de)(de)利(li)用中光電轉化(hua)(hua)(hua)以(yi)及光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十(shi)分(fen)(fen)活躍的(de)(de)研究領(ling)域(yu)。
光(guang)(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)技術利用光(guang)(guang)(guang)(guang)激發氧(yang)化(hua)(hua)將O2、H2O2等氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)與(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)輻射相結合。所用光(guang)(guang)(guang)(guang)主要為紫外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang),包(bao)括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝,可以(yi)用于處(chu)理污(wu)水中(zhong)CCl4、多(duo)氯聯苯等難降解物(wu)質。另外(wai),在有紫外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)Fenton體系中(zhong),紫外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)鐵(tie)離子之間存(cun)在著協同效(xiao)應,使H2O2分解產生羥基(ji)自由基(ji)的(de)速率(lv)大大加快,促(cu)進(jin)有機物(wu)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)去(qu)除(chu)。
發(fa)(fa)展史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在(zai)n—型半導體(ti)TiO2電極上發(fa)(fa)現了光(guang)催(cui)(cui)化裂解(jie)水反(fan)應,在(zai)Nature上發(fa)(fa)表(biao)了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相(xiang)光(guang)催(cui)(cui)化新(xin)時代的(de)序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了(le)多氯聯苯的光催(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua),被認(ren)為是光催(cui)化(hua)(hua)技術在消(xiao)除環境(jing)污染物(wu)方面的首創性研究(jiu)工(gong)作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條(tiao)(tiao)件下,TiO2對丙烯環氧化具有(you)光(guang)催(cui)化活性,從而拓寬了光(guang)催(cui)化的應(ying)用范圍,為有(you)機物氧化反應(ying)提供了一條(tiao)(tiao)新的思路。
自(zi)1983 年起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香(xiang)烴的(de)氯化(hua)物(wu)等一系列污染物(wu)的(de)光催化(hua)氧(yang)化(hua)作了連(lian)續研究,發現(xian)反應物(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人(ren)研(yan)究發現有機物的半導體光催(cui)化過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引起,在體系中加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了90 年代,隨(sui)著(zhu)納米技(ji)術的興起和光催化技(ji)術在環境保(bao)護(hu)、衛生保(bao)健、有機合(he)成(cheng)等方面(mian)應用(yong)研究的發展迅速,納米量(liang)級的光催化劑的研究,已經成(cheng)為國際上最活躍的研究領(ling)域之一。