光化(hua)(hua)學(xue)及(ji)光催(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法(fa)是目前研(yan)究(jiu)(jiu)較多的(de)(de)一項高級(ji)氧化(hua)(hua)技術。所(suo)謂光催(cui)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就是在光的(de)(de)作用下進(jin)行的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)。光化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)需要(yao)分(fen)(fen)子(zi)吸收特(te)定波長的(de)(de)電磁輻射,受激(ji)產生分(fen)(fen)子(zi)激(ji)發(fa)態,然后(hou)會發(fa)生化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)生成新的(de)(de)物質,或者變成引發(fa)熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)學(xue)產物。光化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)能(neng)(neng)來源于光子(zi)的(de)(de)能(neng)(neng)量,在太陽能(neng)(neng)的(de)(de)利用中光電轉化(hua)(hua)以及(ji)光化(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)一直是十(shi)分(fen)(fen)活躍的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)領域。
光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術利用光(guang)激發氧(yang)化(hua)將O2、H2O2等氧(yang)化(hua)劑與(yu)光(guang)輻射相結(jie)合。所用光(guang)主要(yao)為紫外光(guang),包(bao)括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝(yi),可以(yi)用于(yu)處理污水中CCl4、多氯聯苯(ben)等難(nan)降解物質。另外,在有紫外光(guang)的(de)(de)Fenton體系中,紫外光(guang)與(yu)鐵離(li)子(zi)之間存在著協(xie)同效應,使H2O2分解產(chan)生羥(qian)基自由(you)基的(de)(de)速率大大加快(kuai),促(cu)進有機物的(de)(de)氧(yang)化(hua)去除(chu)。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型(xing)半導(dao)體TiO2電極上發現了光催化裂解水反應,在Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催化新時(shi)代的(de)序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了多(duo)氯聯苯的光(guang)催化氧化,被認為是光(guang)催化技(ji)術在消除環(huan)境污染物方面的首創性研究(jiu)工(gong)作。
1977 年(nian),YokotaT等發現在光照(zhao)條件(jian)下,TiO2對丙烯(xi)環氧化(hua)(hua)具有(you)光催化(hua)(hua)活性,從而(er)拓寬了(le)光催化(hua)(hua)的(de)應用范(fan)圍,為有(you)機物(wu)氧化(hua)(hua)反應提供了(le)一(yi)條新(xin)的(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的氯(lv)化(hua)(hua)物等(deng)一系列污染物的光催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)作了連續研(yan)究,發現反應物都能迅速降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人研究(jiu)發現有機物的半(ban)導體光(guang)催化過程由(you)羥基自由(you)基(OH)引起,在體系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃(nong)度。
進入了90 年代,隨著(zhu)納米技術的(de)興起和光(guang)催(cui)化技術在環境(jing)保護、衛生(sheng)保健、有機合成等(deng)方面應用研究的(de)發展迅速,納米量級(ji)的(de)光(guang)催(cui)化劑的(de)研究,已經成為(wei)國際上最(zui)活躍的(de)研究領域之一(yi)。