光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)法是目前研(yan)究較(jiao)多的一(yi)項高級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所(suo)謂光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying),就是在光(guang)的作用(yong)下進行的化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)需(xu)要分(fen)(fen)(fen)子(zi)吸收特定波長的電(dian)磁(ci)輻(fu)射,受激產(chan)生分(fen)(fen)(fen)子(zi)激發態,然后會發生化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)生成(cheng)新的物質,或者(zhe)變(bian)成(cheng)引發熱反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)的中間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)的活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)子(zi)的能(neng)量,在太陽能(neng)的利用(yong)中光(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直(zhi)是十分(fen)(fen)(fen)活(huo)躍的研(yan)究領(ling)域。
光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)技(ji)術利用(yong)(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)發氧化(hua)將(jiang)O2、H2O2等氧化(hua)劑與光(guang)(guang)(guang)(guang)輻射相結(jie)合。所用(yong)(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)主要(yao)為(wei)紫外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以(yi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)處理污(wu)水中CCl4、多氯聯苯等難(nan)降解物質。另(ling)外(wai)(wai),在有紫外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)Fenton體(ti)系中,紫外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)與鐵離子之(zhi)間存(cun)在著協同效應(ying),使H2O2分(fen)解產(chan)生羥基(ji)自由基(ji)的(de)速率大大加快,促進有機物的(de)氧化(hua)去除(chu)。
發(fa)(fa)展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半(ban)導(dao)體(ti)TiO2電極上(shang)發(fa)(fa)現了光催化(hua)裂解水反應,在Nature上(shang)發(fa)(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了多相光催化(hua)新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研(yan)究了(le)多氯(lv)聯苯的光催化(hua)氧化(hua),被認為是光催化(hua)技術在消除(chu)環境(jing)污染物(wu)方面的首創性研(yan)究工作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條件下,TiO2對丙烯(xi)環氧(yang)化具有光(guang)催化活性(xing),從而(er)拓(tuo)寬了光(guang)催化的(de)應(ying)用范圍,為有機(ji)物氧(yang)化反應(ying)提供了一條新的(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷(wan)烴(jing)、烯烴(jing)和(he)芳香烴(jing)的(de)氯化(hua)物等(deng)一系列(lie)污染物的(de)光催(cui)化(hua)氧化(hua)作了(le)連續(xu)研究,發現反應物都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物(wu)的半導體(ti)光(guang)催(cui)化過程由(you)(you)羥基(ji)自由(you)(you)基(ji)(OH)引起,在(zai)體(ti)系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃(nong)度。
進入(ru)了90 年代,隨著納(na)米(mi)技術的(de)興起和光催(cui)化技術在環(huan)境(jing)保(bao)護、衛生(sheng)保(bao)健、有機合成(cheng)等(deng)方面應用研(yan)究(jiu)的(de)發展迅速,納(na)米(mi)量級的(de)光催(cui)化劑的(de)研(yan)究(jiu),已經成(cheng)為國際上(shang)最活躍(yue)的(de)研(yan)究(jiu)領域之一。