光(guang)化(hua)(hua)學及光(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)法(fa)是(shi)目前研究較多的(de)(de)一項高(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)催化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying),就是(shi)在光(guang)的(de)(de)作用下(xia)進(jin)行的(de)(de)化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)。光(guang)化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)需要分子(zi)吸(xi)收特定波長的(de)(de)電(dian)磁輻射,受激產(chan)生分子(zi)激發態(tai),然后(hou)會發生化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)生成新的(de)(de)物質,或者(zhe)變(bian)成引發熱反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)中間(jian)化(hua)(hua)學產(chan)物。光(guang)化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)能來源于光(guang)子(zi)的(de)(de)能量(liang),在太陽能的(de)(de)利(li)用中光(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)一直是(shi)十分活躍的(de)(de)研究領域。
光(guang)(guang)催(cui)化氧化技術(shu)利用(yong)光(guang)(guang)激發氧化將O2、H2O2等(deng)(deng)氧化劑與(yu)光(guang)(guang)輻(fu)射(she)相結合。所(suo)用(yong)光(guang)(guang)主要為(wei)紫外(wai)光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工藝,可以用(yong)于(yu)處理(li)污水中CCl4、多(duo)氯聯(lian)苯等(deng)(deng)難降解物質。另外(wai),在(zai)有(you)紫外(wai)光(guang)(guang)的(de)Fenton體系中,紫外(wai)光(guang)(guang)與(yu)鐵(tie)離子(zi)之(zhi)間存在(zai)著協同效(xiao)應(ying),使H2O2分解產(chan)生羥(qian)基自(zi)由基的(de)速率大大加(jia)快,促進有(you)機物的(de)氧化去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在n—型半(ban)導(dao)體TiO2電極(ji)上發(fa)現了(le)光催化裂解水反應,在Nature上發(fa)表(biao)了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催化新時代(dai)的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究了多氯聯苯的(de)光催化氧化,被(bei)認為是光催化技術(shu)在消除環境污染物方面的(de)首創性研(yan)究工(gong)作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照(zhao)條件下,TiO2對丙烯環(huan)氧化(hua)(hua)具有光(guang)催(cui)化(hua)(hua)活性,從而拓寬了光(guang)催(cui)化(hua)(hua)的應(ying)用范圍,為有機物氧化(hua)(hua)反應(ying)提供了一條新的思路。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香(xiang)烴的氯化(hua)(hua)物等一系列(lie)污染(ran)物的光催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)作了連續(xu)研究,發現反應物都能迅速降(jiang)解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研(yan)究發現有(you)機物的半導體光(guang)催(cui)化(hua)過(guo)程由羥基自由基(OH)引(yin)起,在體系中加入(ru)H2O2可(ke)增(zeng)加OH的濃度。
進入了90 年(nian)代,隨著(zhu)納米技術的(de)興(xing)起和光催化技術在環境保護、衛生保健(jian)、有(you)機(ji)合成等方面應用研究的(de)發展迅速,納米量級的(de)光催化劑的(de)研究,已經成為國際上(shang)最(zui)活躍的(de)研究領域之(zhi)一。