光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及(ji)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研(yan)究較多的(de)一(yi)項(xiang)高級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所(suo)謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應,就是(shi)在(zai)光(guang)(guang)的(de)作用(yong)(yong)下(xia)進行的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應需要分子吸收(shou)特定波長的(de)電磁輻射,受(shou)激產生分子激發(fa)態,然后會(hui)發(fa)生化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應生成(cheng)新(xin)的(de)物(wu)質(zhi),或者變成(cheng)引(yin)發(fa)熱反(fan)應的(de)中間(jian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應的(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來(lai)源于光(guang)(guang)子的(de)能(neng)量,在(zai)太(tai)陽能(neng)的(de)利用(yong)(yong)中光(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直是(shi)十分活躍的(de)研(yan)究領域(yu)。
光(guang)(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)技(ji)術利用(yong)光(guang)(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧化(hua)劑與(yu)光(guang)(guang)輻射相結(jie)合。所用(yong)光(guang)(guang)主要(yao)為紫(zi)外(wai)光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用(yong)于處理污(wu)水中CCl4、多氯聯(lian)苯等(deng)難(nan)降解物質。另外(wai),在有紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)的(de)Fenton體系中,紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)與(yu)鐵離子之(zhi)間存(cun)在著協同效應(ying),使H2O2分解產生羥基自由基的(de)速率大(da)大(da)加快,促進有機物的(de)氧化(hua)去(qu)除。
發(fa)展史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上(shang)(shang)發(fa)現(xian)了(le)光催化裂解水(shui)反應,在Nature上(shang)(shang)發(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了(le)多(duo)相光催化新時(shi)代的(de)序幕。
1976 年John. H .Carey等研究了(le)多氯聯苯的光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua),被認為是(shi)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)技術在消除環(huan)境污染物方面的首創性(xing)研究工作。
1977 年,YokotaT等發現在(zai)光(guang)照條(tiao)件下,TiO2對丙烯環氧化具有(you)光(guang)催化活性,從(cong)而拓寬了光(guang)催化的應(ying)用范圍,為有(you)機物氧化反應(ying)提供(gong)了一條(tiao)新的思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴、烯烴和(he)芳香烴的氯化物等一系列污染物的光催化氧化作了連續研究,發現反應物都能(neng)迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研(yan)究(jiu)發現有機物的(de)半導(dao)體光催化(hua)過程由(you)羥基(ji)自由(you)基(ji)(OH)引起(qi),在體系中加入H2O2可增加OH的(de)濃度。
進入了90 年代,隨(sui)著納(na)米技(ji)(ji)術的(de)(de)興起和光催(cui)化(hua)技(ji)(ji)術在環境保護、衛生保健、有機合成等方面應用研(yan)究(jiu)的(de)(de)發(fa)展迅速,納(na)米量(liang)級的(de)(de)光催(cui)化(hua)劑的(de)(de)研(yan)究(jiu),已(yi)經成為國際上最活(huo)躍的(de)(de)研(yan)究(jiu)領域(yu)之一。