光(guang)(guang)(guang)化學(xue)(xue)及光(guang)(guang)(guang)催(cui)化氧化法(fa)是目前研究較多(duo)的(de)(de)(de)一(yi)項高級(ji)氧化技術。所謂光(guang)(guang)(guang)催(cui)化反應(ying)(ying),就(jiu)是在(zai)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用下進行的(de)(de)(de)化學(xue)(xue)反應(ying)(ying)。光(guang)(guang)(guang)化學(xue)(xue)反應(ying)(ying)需要分子吸收特定波長的(de)(de)(de)電磁輻射,受(shou)激產生分子激發(fa)(fa)態,然后會發(fa)(fa)生化學(xue)(xue)反應(ying)(ying)生成新的(de)(de)(de)物(wu)質,或者變成引發(fa)(fa)熱反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)中(zhong)間化學(xue)(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)(guang)化學(xue)(xue)反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)活化能來源于光(guang)(guang)(guang)子的(de)(de)(de)能量(liang),在(zai)太陽能的(de)(de)(de)利(li)用中(zhong)光(guang)(guang)(guang)電轉化以及光(guang)(guang)(guang)化學(xue)(xue)轉化一(yi)直是十分活躍(yue)的(de)(de)(de)研究領域。
光(guang)催化(hua)氧化(hua)技(ji)術(shu)利(li)用光(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)劑與光(guang)輻射相結合。所(suo)用光(guang)主要為(wei)紫(zi)外(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝(yi),可(ke)以用于(yu)處理污水中CCl4、多(duo)氯聯苯等難降解物質(zhi)。另外(wai),在有(you)紫(zi)外(wai)光(guang)的Fenton體系中,紫(zi)外(wai)光(guang)與鐵離子之間存在著協同效應,使H2O2分解產生羥基(ji)(ji)自由基(ji)(ji)的速(su)率大(da)大(da)加快,促(cu)進有(you)機物的氧化(hua)去除。
發(fa)展史(shi):1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)(zai)n—型半導體TiO2電極上發(fa)現了光催化(hua)裂解(jie)水反應,在(zai)(zai)Nature上發(fa)表(biao)了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催化(hua)新時代的(de)序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等(deng)研(yan)究了多氯聯(lian)苯的光催化氧化,被認為是光催化技術(shu)在消除環境污(wu)染(ran)物方面的首創性研(yan)究工(gong)作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光(guang)照條件(jian)下,TiO2對丙烯環氧化(hua)(hua)具有光(guang)催(cui)化(hua)(hua)活性,從(cong)而拓(tuo)寬了光(guang)催(cui)化(hua)(hua)的應(ying)(ying)用范圍,為有機物氧化(hua)(hua)反應(ying)(ying)提(ti)供了一條新的思路。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯(xi)烴(jing)和芳(fang)香(xiang)烴(jing)的氯化(hua)物等一系(xi)列污染物的光催化(hua)氧化(hua)作了(le)連續研(yan)究(jiu),發現反應物都(dou)能迅速(su)降(jiang)解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研究發現有機物的半導體光催化過程(cheng)由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引起(qi),在體系中加入(ru)H2O2可(ke)增加OH的濃度。
進(jin)入(ru)了90 年代,隨著納(na)米技(ji)術的(de)(de)興起和光催(cui)化技(ji)術在環境保護、衛生(sheng)保健(jian)、有機合成(cheng)(cheng)等(deng)方面(mian)應(ying)用研(yan)究的(de)(de)發展迅速,納(na)米量級的(de)(de)光催(cui)化劑(ji)的(de)(de)研(yan)究,已經成(cheng)(cheng)為(wei)國際上(shang)最活(huo)躍的(de)(de)研(yan)究領域之一。