光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法是目前研(yan)究(jiu)較多的(de)(de)一項高(gao)級氧化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就是在光(guang)(guang)的(de)(de)作(zuo)用下進(jin)行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)需要(yao)分(fen)子吸收特定(ding)波長的(de)(de)電(dian)磁(ci)輻射,受激(ji)產生分(fen)子激(ji)發(fa)(fa)態,然(ran)后會發(fa)(fa)生化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)生成新(xin)的(de)(de)物質,或者變(bian)成引發(fa)(fa)熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)中間(jian)化(hua)(hua)(hua)學產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能來源于(yu)光(guang)(guang)子的(de)(de)能量,在太陽能的(de)(de)利用中光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)(hua)一直是十(shi)分(fen)活躍的(de)(de)研(yan)究(jiu)領域(yu)。
光催化氧化技術利用(yong)(yong)光激發(fa)氧化將(jiang)O2、H2O2等(deng)氧化劑與光輻(fu)射相結合。所用(yong)(yong)光主要為紫(zi)(zi)外光,包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用(yong)(yong)于處(chu)理污水中(zhong)CCl4、多氯聯苯(ben)等(deng)難降解(jie)物質。另外,在有紫(zi)(zi)外光的(de)(de)Fenton體系中(zhong),紫(zi)(zi)外光與鐵離子(zi)之間存(cun)在著(zhu)協(xie)同效應,使H2O2分(fen)解(jie)產生(sheng)羥基(ji)自由基(ji)的(de)(de)速率(lv)大大加(jia)快(kuai),促進(jin)有機物的(de)(de)氧化去除(chu)。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體TiO2電極上發現了(le)光催(cui)化(hua)裂(lie)解水反應,在Nature上發表(biao)了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了(le)多相(xiang)光催(cui)化(hua)新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了(le)多氯聯苯的光催化(hua)氧化(hua),被(bei)認(ren)為是光催化(hua)技術(shu)在消(xiao)除環境污(wu)染物方面的首創性(xing)研究(jiu)工作。
1977 年(nian),YokotaT等(deng)發(fa)現在光照條件下(xia),TiO2對丙烯環(huan)氧化(hua)具有光催(cui)化(hua)活性(xing),從而拓寬(kuan)了光催(cui)化(hua)的應用范圍,為(wei)有機物氧化(hua)反應提供了一(yi)條新(xin)的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)(he)D.Follio就烷烴、烯(xi)烴和(he)(he)芳(fang)香烴的(de)氯化(hua)物(wu)等(deng)一系列污染(ran)物(wu)的(de)光催化(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 等人研究發(fa)現有機物的半導體光(guang)催化過程由(you)羥基自由(you)基(OH)引起(qi),在體系中(zhong)加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了90 年(nian)代(dai),隨著納(na)米技術的(de)(de)(de)興(xing)起和光(guang)催(cui)化技術在環境保(bao)護、衛生保(bao)健、有(you)機合成等方面(mian)應用研究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)發展(zhan)迅速,納(na)米量級的(de)(de)(de)光(guang)催(cui)化劑的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu),已經(jing)成為國際上最(zui)活躍(yue)的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)領域之一。