光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及(ji)光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目(mu)前(qian)研(yan)究(jiu)較多的(de)(de)(de)一項高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying),就是(shi)在光(guang)的(de)(de)(de)作(zuo)用下進行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)需要(yao)分(fen)子吸收特定(ding)波長(chang)的(de)(de)(de)電磁輻射,受激產(chan)生分(fen)子激發(fa)(fa)態,然后(hou)會發(fa)(fa)生化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)生成(cheng)新的(de)(de)(de)物質,或者變成(cheng)引發(fa)(fa)熱反應(ying)的(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)子的(de)(de)(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)(de)(de)利用中光(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一直(zhi)是(shi)十分(fen)活躍(yue)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)領域。
光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術利(li)用光(guang)激發氧(yang)化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧(yang)化(hua)劑(ji)與(yu)光(guang)輻射相結(jie)合。所用光(guang)主要為紫外光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用于處理污水中CCl4、多(duo)氯聯苯(ben)等(deng)難降解物(wu)質。另外,在有紫外光(guang)的Fenton體系中,紫外光(guang)與(yu)鐵離子之間存(cun)在著協同效應,使(shi)H2O2分(fen)解產生羥基自由基的速率大(da)(da)大(da)(da)加快(kuai),促(cu)進(jin)有機物(wu)的氧(yang)化(hua)去(qu)除。
發(fa)展史(shi):1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型(xing)半導體TiO2電極上發(fa)現了光催化裂(lie)解(jie)水反應,在(zai)Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催化新(xin)時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究(jiu)(jiu)了多氯(lv)聯苯的(de)(de)光催化(hua)氧化(hua),被認(ren)為是光催化(hua)技術(shu)在消除環境污染(ran)物方面的(de)(de)首創性研究(jiu)(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在(zai)光照(zhao)條件下,TiO2對丙烯環氧(yang)化(hua)具有光催(cui)化(hua)活(huo)性(xing),從而拓寬了光催(cui)化(hua)的(de)(de)應用范(fan)圍,為有機物(wu)氧(yang)化(hua)反(fan)應提供了一條新的(de)(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯(xi)烴和芳香烴的(de)(de)氯化(hua)物等(deng)一(yi)系列(lie)污染物的(de)(de)光催化(hua)氧化(hua)作了連續(xu)研究,發現反應(ying)物都能迅速降(jiang)解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發(fa)現有機物的(de)半導體(ti)光催化過(guo)程(cheng)由(you)羥基自由(you)基(OH)引起,在體(ti)系中加入H2O2可增加OH的(de)濃度。
進入(ru)了90 年代,隨著納米技術的(de)興(xing)起和(he)光(guang)催化技術在環(huan)境(jing)保護(hu)、衛生保健、有機合成等方面應(ying)用研(yan)究的(de)發展(zhan)迅速,納米量級的(de)光(guang)催化劑的(de)研(yan)究,已經成為(wei)國際上最活躍的(de)研(yan)究領域(yu)之一。