光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及(ji)光催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法(fa)是(shi)目前研究較多的一項高級(ji)氧化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光催化(hua)(hua)(hua)反應(ying),就(jiu)是(shi)在(zai)(zai)光的作用下進行的化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)需要分(fen)子吸收特定(ding)波(bo)長的電磁輻射(she),受激產生分(fen)子激發態(tai),然后會發生化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)生成新的物質,或者變成引發熱反應(ying)的中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)的活化(hua)(hua)(hua)能來源于(yu)光子的能量,在(zai)(zai)太陽能的利(li)用中(zhong)光電轉化(hua)(hua)(hua)以及(ji)光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分(fen)活躍的研究領域。
光(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)技術利(li)用(yong)光(guang)激發(fa)氧化(hua)(hua)(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)(hua)(hua)劑與光(guang)輻射相(xiang)結合。所用(yong)光(guang)主(zhu)要(yao)為紫外(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于處理(li)污水中(zhong)CCl4、多氯聯苯等難降解(jie)物質(zhi)。另外(wai),在有紫外(wai)光(guang)的(de)Fenton體(ti)系中(zhong),紫外(wai)光(guang)與鐵(tie)離子之間存(cun)在著協同效應,使H2O2分解(jie)產(chan)生(sheng)羥(qian)基自由(you)基的(de)速率大(da)(da)大(da)(da)加快(kuai),促(cu)進有機(ji)物的(de)氧化(hua)(hua)(hua)去除。
發展史(shi):1972 年,Fujishima和 Honda在n—型(xing)半導體TiO2電極上(shang)(shang)發現了(le)(le)光(guang)(guang)催化裂解水反應,在Nature上(shang)(shang)發表了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了(le)(le)多相光(guang)(guang)催化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究(jiu)(jiu)了多氯聯(lian)苯的光催化(hua)氧化(hua),被認為是光催化(hua)技術在(zai)消除環境(jing)污染物方(fang)面的首創性研(yan)究(jiu)(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在(zai)光照條(tiao)件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具有(you)光催化(hua)活性,從而(er)拓寬了光催化(hua)的應(ying)用范圍(wei),為有(you)機物氧化(hua)反(fan)應(ying)提供(gong)了一條(tiao)新的思(si)路。
自(zi)1983 年起(qi),A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴、烯(xi)烴和(he)芳香烴的氯化(hua)物(wu)等一系列污染物(wu)的光(guang)催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)作(zuo)了連(lian)續研(yan)究,發現反應物(wu)都能(neng)迅速(su)降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現(xian)有機物的半導體光催化過程由(you)羥(qian)基自由(you)基(OH)引起,在體系中(zhong)加入H2O2可增加OH的濃度(du)。
進(jin)入了(le)90 年代,隨著納米技術的(de)興(xing)起(qi)和光催化(hua)技術在環境(jing)保(bao)護、衛生保(bao)健、有機合(he)成等(deng)方面應用研究的(de)發展迅(xun)速,納米量級的(de)光催化(hua)劑的(de)研究,已(yi)經成為(wei)國際(ji)上最(zui)活躍(yue)的(de)研究領域之(zhi)一。