光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研究較(jiao)多的(de)(de)(de)一項高級(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)。所謂光(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying),就是(shi)在(zai)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用下進行(xing)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)需要分子吸收(shou)特定波(bo)長的(de)(de)(de)電磁輻射,受激產生(sheng)分子激發態,然后會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)生(sheng)成新的(de)(de)(de)物(wu)質,或(huo)者變成引發熱(re)反應(ying)的(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)的(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能來源(yuan)于光(guang)(guang)子的(de)(de)(de)能量,在(zai)太(tai)陽能的(de)(de)(de)利用中光(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分活(huo)躍(yue)的(de)(de)(de)研究領域。
光(guang)(guang)催化氧(yang)(yang)化技(ji)術(shu)利用光(guang)(guang)激發氧(yang)(yang)化將(jiang)O2、H2O2等(deng)(deng)氧(yang)(yang)化劑與(yu)光(guang)(guang)輻射相結合。所用光(guang)(guang)主要為紫外(wai)光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工藝(yi),可以用于處理污(wu)水中CCl4、多氯聯苯等(deng)(deng)難降解(jie)物(wu)質。另外(wai),在(zai)有紫外(wai)光(guang)(guang)的Fenton體(ti)系中,紫外(wai)光(guang)(guang)與(yu)鐵離子之間存在(zai)著(zhu)協(xie)同(tong)效(xiao)應,使H2O2分解(jie)產生羥基自(zi)由(you)基的速率大(da)大(da)加(jia)快,促進有機物(wu)的氧(yang)(yang)化去(qu)除。
發展史(shi):1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型半導體TiO2電極上(shang)發現了光催化裂解(jie)水(shui)反(fan)應,在(zai)Nature上(shang)發表(biao)了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了多相光催化新時代的(de)序幕(mu)。
1976 年(nian)John. H .Carey等研究(jiu)了多氯聯苯的(de)光(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua),被認為是光(guang)催(cui)化(hua)技術在消除環境污染物(wu)方面(mian)的(de)首創性研究(jiu)工(gong)作(zuo)。
1977 年,YokotaT等(deng)發現在光照條件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具有光催化(hua)活性,從(cong)而拓(tuo)寬了光催化(hua)的應(ying)用范圍,為有機物氧化(hua)反(fan)應(ying)提供了一條新的思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和(he)芳香烴(jing)的(de)氯化(hua)物(wu)等一系列污染(ran)物(wu)的(de)光(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)作了連續研究,發現(xian)反應物(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研(yan)究發現(xian)有機物的半導體光催化過(guo)程由羥基自由基(OH)引(yin)起,在體系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃度。
進入了90 年代,隨著納(na)米技(ji)術(shu)(shu)的(de)興起(qi)和光催化技(ji)術(shu)(shu)在(zai)環境(jing)保護、衛(wei)生(sheng)保健、有機合成(cheng)等方面應用(yong)研究(jiu)的(de)發展迅速,納(na)米量(liang)級(ji)的(de)光催化劑的(de)研究(jiu),已經成(cheng)為國(guo)際上(shang)最活躍的(de)研究(jiu)領域之一。