光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法是目前研究較多的(de)(de)(de)一項高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying),就是在(zai)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)下進行(xing)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)需要分(fen)(fen)(fen)子(zi)吸收(shou)特定波長的(de)(de)(de)電(dian)磁輻射,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)應(ying)生成(cheng)新的(de)(de)(de)物質,或者(zhe)變成(cheng)引發熱反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能來源(yuan)于光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能量,在(zai)太陽能的(de)(de)(de)利用(yong)(yong)中光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一直是十分(fen)(fen)(fen)活(huo)躍的(de)(de)(de)研究領域。
光(guang)催化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)技術利(li)用光(guang)激發氧(yang)(yang)化(hua)將O2、H2O2等氧(yang)(yang)化(hua)劑與(yu)光(guang)輻(fu)射相(xiang)結合。所用光(guang)主(zhu)要為(wei)紫外(wai)光(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處(chu)理污(wu)水中CCl4、多氯聯苯等難(nan)降解物質(zhi)。另外(wai),在(zai)(zai)有紫外(wai)光(guang)的(de)(de)Fenton體系(xi)中,紫外(wai)光(guang)與(yu)鐵離子之間(jian)存(cun)在(zai)(zai)著協(xie)同效應,使(shi)H2O2分解產生羥基自由基的(de)(de)速率大(da)大(da)加快,促進有機物的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)去(qu)除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型(xing)半導體TiO2電(dian)極上(shang)(shang)發現(xian)了(le)(le)光催化(hua)裂解水反應(ying),在(zai)Nature上(shang)(shang)發表了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)(le)多(duo)相光催化(hua)新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究(jiu)了(le)多氯聯苯的(de)光(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua),被認為是光(guang)催化(hua)(hua)技術在消除環境污(wu)染(ran)物方面的(de)首創性研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在光照條件下(xia),TiO2對(dui)丙烯(xi)環氧(yang)化具有光催(cui)(cui)化活性,從而拓寬了光催(cui)(cui)化的應用(yong)范圍,為有機(ji)物氧(yang)化反應提供(gong)了一條新的思路(lu)。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的氯化(hua)物(wu)等(deng)一系列(lie)污染(ran)物(wu)的光(guang)催化(hua)氧化(hua)作了連續研究,發現反應(ying)物(wu)都能迅速降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研究發(fa)現(xian)有機(ji)物的半導體(ti)(ti)光(guang)催化過程由羥基自由基(OH)引起,在體(ti)(ti)系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃度。
進入了90 年代,隨著(zhu)納米(mi)技術的興起和光催(cui)化技術在環境保護、衛生保健、有機合成等方面應用研(yan)究(jiu)的發展迅速,納米(mi)量(liang)級的光催(cui)化劑的研(yan)究(jiu),已經成為(wei)國際上最(zui)活(huo)躍的研(yan)究(jiu)領域之一(yi)。