光(guang)化(hua)學(xue)(xue)及(ji)光(guang)催化(hua)氧化(hua)法(fa)是目(mu)前(qian)研(yan)究(jiu)較多的(de)(de)(de)(de)一(yi)項高級氧化(hua)技術(shu)。所謂光(guang)催化(hua)反應(ying),就是在(zai)光(guang)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)反應(ying)。光(guang)化(hua)學(xue)(xue)反應(ying)需要分子吸收特(te)定波長的(de)(de)(de)(de)電磁輻(fu)射,受激(ji)產生分子激(ji)發態(tai),然后會發生化(hua)學(xue)(xue)反應(ying)生成(cheng)新的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質,或者(zhe)變成(cheng)引發熱反應(ying)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)間化(hua)學(xue)(xue)產物(wu)(wu)。光(guang)化(hua)學(xue)(xue)反應(ying)的(de)(de)(de)(de)活化(hua)能(neng)(neng)來源于光(guang)子的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量,在(zai)太陽能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)利(li)用(yong)中(zhong)光(guang)電轉化(hua)以及(ji)光(guang)化(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)一(yi)直(zhi)是十分活躍的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)領域(yu)。
光(guang)(guang)(guang)(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術利用光(guang)(guang)(guang)(guang)激發氧(yang)化(hua)將O2、H2O2等氧(yang)化(hua)劑(ji)與光(guang)(guang)(guang)(guang)輻射相(xiang)結合(he)。所用光(guang)(guang)(guang)(guang)主要為紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可(ke)以用于處理污水中(zhong)CCl4、多氯聯(lian)苯(ben)等難(nan)降解物質。另外(wai),在有(you)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)Fenton體系中(zhong),紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)與鐵離(li)子之間存在著協同效應,使H2O2分解產生羥基(ji)自(zi)由(you)基(ji)的(de)(de)速(su)率大大加(jia)快,促進有(you)機物的(de)(de)氧(yang)化(hua)去除。
發(fa)(fa)展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在n—型半導體TiO2電極上(shang)發(fa)(fa)現了光催化裂解水(shui)反應,在Nature上(shang)發(fa)(fa)表(biao)了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催化新時代(dai)的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究(jiu)了多氯(lv)聯苯的光催化氧化,被認為是光催化技術在(zai)消(xiao)除環境(jing)污(wu)染物方面的首創性研(yan)究(jiu)工作。
1977 年(nian),YokotaT等發(fa)現在光照條件下,TiO2對(dui)丙烯環氧化(hua)具有(you)光催(cui)化(hua)活性,從而拓寬了光催(cui)化(hua)的應(ying)用范(fan)圍,為有(you)機物氧化(hua)反(fan)應(ying)提供了一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷(wan)烴(jing)、烯烴(jing)和(he)芳(fang)香烴(jing)的氯化(hua)物等(deng)一(yi)系(xi)列(lie)污(wu)染物的光催化(hua)氧化(hua)作了連(lian)續研究,發(fa)現反(fan)應(ying)物都能迅(xun)速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研究發現有機(ji)物的(de)半導體光(guang)催化過程由(you)羥(qian)基自由(you)基(OH)引起(qi),在體系中加入H2O2可增(zeng)加OH的(de)濃(nong)度。
進入(ru)了90 年代(dai),隨(sui)著納(na)米技術(shu)的興起和(he)光催化(hua)(hua)技術(shu)在環(huan)境保(bao)護、衛生保(bao)健(jian)、有機合成(cheng)等(deng)方面應用研究(jiu)的發展(zhan)迅速,納(na)米量級的光催化(hua)(hua)劑的研究(jiu),已經(jing)成(cheng)為國際上最活躍的研究(jiu)領域(yu)之(zhi)一。