光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及(ji)光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前(qian)研究(jiu)較多的(de)一(yi)項高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)術。所謂光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying)(ying),就是(shi)在光(guang)(guang)(guang)的(de)作(zuo)用(yong)下進行的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)需(xu)要分子吸收特定波長(chang)的(de)電(dian)磁輻射(she),受激(ji)產生(sheng)分子激(ji)發態(tai),然(ran)后會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)生(sheng)成新的(de)物質,或者(zhe)變成引發熱反應(ying)(ying)的(de)中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)的(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能來源于光(guang)(guang)(guang)子的(de)能量,在太陽能的(de)利用(yong)中(zhong)光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直是(shi)十分活躍的(de)研究(jiu)領域。
光(guang)催化(hua)氧化(hua)技術(shu)利用(yong)光(guang)激發氧化(hua)將(jiang)O2、H2O2等(deng)氧化(hua)劑與(yu)(yu)光(guang)輻射相結(jie)合。所用(yong)光(guang)主要為(wei)紫(zi)外(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工(gong)藝,可以用(yong)于(yu)處(chu)理污水中(zhong)CCl4、多氯(lv)聯苯等(deng)難降(jiang)解物質。另外(wai),在(zai)(zai)有紫(zi)外(wai)光(guang)的(de)Fenton體系中(zhong),紫(zi)外(wai)光(guang)與(yu)(yu)鐵離子之(zhi)間(jian)存在(zai)(zai)著協同效應,使H2O2分解產生羥(qian)基自(zi)由基的(de)速率大大加快,促進(jin)有機物的(de)氧化(hua)去除。
發(fa)(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體(ti)TiO2電極上發(fa)(fa)現了(le)光(guang)催化裂解水反應,在Nature上發(fa)(fa)表(biao)了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了(le)多相光(guang)催化新(xin)時代(dai)的(de)序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究(jiu)了多(duo)氯聯苯的(de)(de)光催化(hua)氧化(hua),被認(ren)為(wei)是光催化(hua)技術在消除環境污染(ran)物方面(mian)的(de)(de)首創(chuang)性研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具(ju)有光(guang)催化(hua)活性,從而拓(tuo)寬了光(guang)催化(hua)的應用范圍(wei),為有機物氧化(hua)反應提供了一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴、烯(xi)烴和(he)芳香烴的氯化(hua)物(wu)等(deng)一系列污染物(wu)的光催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)作了連續(xu)研究(jiu),發現反應物(wu)都(dou)能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發(fa)現有機物的半(ban)導體光催(cui)化過程由羥基自由基(OH)引起,在(zai)體系中(zhong)加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃(nong)度。
進入(ru)了90 年代,隨著納米技術的(de)興起和光催(cui)化技術在環境保(bao)護、衛(wei)生(sheng)保(bao)健、有機合(he)成等(deng)方(fang)面應用(yong)研(yan)(yan)究的(de)發(fa)展(zhan)迅速,納米量級的(de)光催(cui)化劑(ji)的(de)研(yan)(yan)究,已經成為(wei)國(guo)際上最活躍的(de)研(yan)(yan)究領域之一。