光(guang)(guang)(guang)(guang)化學(xue)(xue)及光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化氧(yang)化法是(shi)目前研究(jiu)較(jiao)多的(de)一項高級氧(yang)化技術。所謂光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化反(fan)(fan)應,就是(shi)在光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)作用下(xia)進行的(de)化學(xue)(xue)反(fan)(fan)應。光(guang)(guang)(guang)(guang)化學(xue)(xue)反(fan)(fan)應需要分(fen)子吸收(shou)特定波長的(de)電磁輻射(she),受激產生(sheng)分(fen)子激發態,然(ran)后會發生(sheng)化學(xue)(xue)反(fan)(fan)應生(sheng)成(cheng)新的(de)物質(zhi),或者(zhe)變(bian)成(cheng)引發熱反(fan)(fan)應的(de)中間化學(xue)(xue)產物。光(guang)(guang)(guang)(guang)化學(xue)(xue)反(fan)(fan)應的(de)活化能來源于光(guang)(guang)(guang)(guang)子的(de)能量,在太陽能的(de)利用中光(guang)(guang)(guang)(guang)電轉化以及光(guang)(guang)(guang)(guang)化學(xue)(xue)轉化一直是(shi)十分(fen)活躍的(de)研究(jiu)領域(yu)。
光(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)技(ji)術利用(yong)光(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧化(hua)劑與光(guang)輻射相結(jie)合(he)。所用(yong)光(guang)主要為紫(zi)(zi)外(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用(yong)于(yu)處理污(wu)水中CCl4、多氯聯苯等(deng)難降解物(wu)質(zhi)。另外(wai),在有紫(zi)(zi)外(wai)光(guang)的(de)Fenton體系(xi)中,紫(zi)(zi)外(wai)光(guang)與鐵離(li)子之間存在著(zhu)協(xie)同效(xiao)應,使H2O2分(fen)解產生羥基(ji)自由基(ji)的(de)速率大大加快,促進(jin)有機物(wu)的(de)氧化(hua)去除(chu)。
發展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型半導體TiO2電極上發現(xian)了光催(cui)化(hua)(hua)裂解水反(fan)應(ying),在(zai)Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多(duo)相光催(cui)化(hua)(hua)新(xin)時代的序(xu)幕(mu)。
1976 年(nian)John. H .Carey等研究(jiu)(jiu)了多氯聯(lian)苯的(de)光催(cui)化氧化,被認為是光催(cui)化技(ji)術(shu)在消除環境污染物方面的(de)首創(chuang)性(xing)研究(jiu)(jiu)工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在(zai)光(guang)照條件下,TiO2對丙烯(xi)環(huan)氧化(hua)具有光(guang)催(cui)(cui)化(hua)活性,從而拓寬了光(guang)催(cui)(cui)化(hua)的(de)應用范圍(wei),為有機(ji)物氧化(hua)反應提(ti)供了一條新的(de)思路。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就烷(wan)烴、烯烴和芳香烴的(de)氯(lv)化物等一系列污(wu)染(ran)物的(de)光催化氧化作了連續研(yan)究,發現反應物都能(neng)迅速降(jiang)解(jie)。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研究發現(xian)有(you)機物的半導體光催(cui)化過程由(you)羥基(ji)自由(you)基(ji)(OH)引起,在體系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃度。
進入(ru)了90 年代(dai),隨著納米技術的(de)興起和(he)光催化(hua)技術在(zai)環境保護、衛生保健、有機合成等(deng)方面應用(yong)研(yan)究(jiu)的(de)發展迅速(su),納米量級的(de)光催化(hua)劑的(de)研(yan)究(jiu),已經成為國際上最活(huo)躍的(de)研(yan)究(jiu)領域之(zhi)一。