光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)及(ji)光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)(shi)目前(qian)研究較多的(de)(de)一項高級(ji)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂(wei)光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying)(ying),就是(shi)(shi)在光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)作用下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反應(ying)(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反應(ying)(ying)需要(yao)分子(zi)吸收特(te)定(ding)波(bo)長的(de)(de)電磁輻射,受激(ji)產(chan)(chan)生(sheng)分子(zi)激(ji)發(fa)態,然后(hou)會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反應(ying)(ying)生(sheng)成新的(de)(de)物(wu)質,或者變成引(yin)發(fa)熱反應(ying)(ying)的(de)(de)中間(jian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)產(chan)(chan)物(wu)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)反應(ying)(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能來源(yuan)于(yu)光(guang)(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)能量,在太陽(yang)能的(de)(de)利用中光(guang)(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一直是(shi)(shi)十分活躍的(de)(de)研究領(ling)域。
光催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)技術利用(yong)(yong)(yong)光激(ji)發氧(yang)化(hua)(hua)將(jiang)O2、H2O2等(deng)(deng)氧(yang)化(hua)(hua)劑與(yu)光輻(fu)射相(xiang)結合。所用(yong)(yong)(yong)光主要為紫(zi)外(wai)光,包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工藝,可(ke)以用(yong)(yong)(yong)于處理污水中(zhong)CCl4、多氯聯苯等(deng)(deng)難(nan)降(jiang)解物(wu)(wu)質。另外(wai),在(zai)有紫(zi)外(wai)光的(de)Fenton體系中(zhong),紫(zi)外(wai)光與(yu)鐵離子之間存在(zai)著協同效(xiao)應,使(shi)H2O2分解產(chan)生羥基自(zi)由基的(de)速率(lv)大大加快,促進有機物(wu)(wu)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在n—型半導體TiO2電極上(shang)發(fa)現了光催化(hua)裂(lie)解水反應,在Nature上(shang)發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相(xiang)光催化(hua)新時代的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究(jiu)了(le)多(duo)氯聯(lian)苯的光催化(hua)氧化(hua),被認為是光催化(hua)技術在消除環境污染物(wu)方面的首創(chuang)性(xing)研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等(deng)發現在光(guang)(guang)照條件(jian)下,TiO2對丙烯環(huan)氧化具(ju)有光(guang)(guang)催(cui)化活性(xing),從而拓寬(kuan)了光(guang)(guang)催(cui)化的應用范圍,為有機(ji)物氧化反應提供了一條新(xin)的思路。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的氯化(hua)物(wu)等(deng)一系列污染物(wu)的光(guang)催化(hua)氧化(hua)作了連續研究,發(fa)現反應物(wu)都能迅速降(jiang)解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現有機物的(de)半導體(ti)光催化過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引起,在體(ti)系中加入H2O2可增(zeng)加OH的(de)濃度。
進入了90 年代,隨著納(na)米技(ji)術(shu)的(de)興起和光催化(hua)技(ji)術(shu)在(zai)環(huan)境保護、衛(wei)生保健(jian)、有(you)機合成等(deng)方面應(ying)用研(yan)究(jiu)的(de)發展迅速(su),納(na)米量級的(de)光催化(hua)劑的(de)研(yan)究(jiu),已(yi)經(jing)成為國際上最活躍的(de)研(yan)究(jiu)領域之一。