光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)及(ji)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是目前研究較多的(de)(de)一項(xiang)高級氧化(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)反(fan)應(ying),就(jiu)是在(zai)光(guang)(guang)的(de)(de)作(zuo)用下進行的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)需(xu)要(yao)分子(zi)吸收(shou)特定(ding)波長的(de)(de)電磁輻(fu)射,受激產生(sheng)分子(zi)激發(fa)態,然后會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)新的(de)(de)物(wu)質,或者變(bian)成(cheng)引發(fa)熱(re)反(fan)應(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)學(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)能(neng)來源于(yu)光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)能(neng)量,在(zai)太(tai)陽能(neng)的(de)(de)利用中光(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)一直(zhi)是十(shi)分活躍的(de)(de)研究領域。
光(guang)(guang)催化(hua)氧化(hua)技術利用光(guang)(guang)激(ji)發氧化(hua)將(jiang)O2、H2O2等(deng)氧化(hua)劑與光(guang)(guang)輻射相結合。所用光(guang)(guang)主要為紫(zi)外(wai)光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用于處理污水中CCl4、多氯聯苯等(deng)難降解(jie)物(wu)質。另外(wai),在有紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)的Fenton體系中,紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)與鐵(tie)離子(zi)之間存在著(zhu)協(xie)同效(xiao)應,使(shi)H2O2分(fen)解(jie)產生(sheng)羥基自由基的速率大大加快,促進有機(ji)物(wu)的氧化(hua)去除。
發(fa)展(zhan)史(shi):1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體(ti)TiO2電極上(shang)發(fa)現了光催(cui)化裂(lie)解水(shui)反(fan)應,在Nature上(shang)發(fa)表(biao)了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了多相光催(cui)化新時代的(de)序幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯(lian)苯的(de)光催化氧化,被認為(wei)是光催化技術在消除環境污染物方面的(de)首(shou)創性研究工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發現在光照條件下,TiO2對丙烯(xi)環氧化具有光催化活性,從而拓(tuo)寬(kuan)了(le)(le)光催化的應(ying)用范圍,為有機物氧化反應(ying)提供(gong)了(le)(le)一條新的思路(lu)。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷(wan)烴、烯烴和芳香(xiang)烴的(de)氯化物(wu)等(deng)一(yi)系列污染物(wu)的(de)光催化氧化作(zuo)了連續研究,發現反應(ying)物(wu)都能迅速降(jiang)解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研(yan)究發現有機物(wu)的(de)半導體光催化過程(cheng)由羥基自由基(OH)引起(qi),在體系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的(de)濃度。
進(jin)入了90 年代,隨著納米技術的(de)興起和光催化(hua)技術在環境保護、衛生保健、有(you)機合成等方面應(ying)用研(yan)究的(de)發展迅速,納米量級的(de)光催化(hua)劑的(de)研(yan)究,已經成為國(guo)際上最活(huo)躍的(de)研(yan)究領域之一。