光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是(shi)目前(qian)研(yan)究較多的(de)(de)一項高級氧化(hua)(hua)技(ji)術。所(suo)謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying),就(jiu)是(shi)在光(guang)(guang)的(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)需(xu)要分(fen)子(zi)(zi)吸收特定波長(chang)的(de)(de)電磁輻射,受激產生分(fen)子(zi)(zi)激發(fa)(fa)態(tai),然(ran)后(hou)會發(fa)(fa)生化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)生成(cheng)新(xin)的(de)(de)物質,或者變成(cheng)引(yin)發(fa)(fa)熱(re)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)能來源于光(guang)(guang)子(zi)(zi)的(de)(de)能量(liang),在太(tai)陽能的(de)(de)利用(yong)中(zhong)光(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)一直是(shi)十分(fen)活(huo)躍(yue)的(de)(de)研(yan)究領域(yu)。
光(guang)催化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)技術(shu)利用光(guang)激(ji)發氧(yang)(yang)化(hua)將O2、H2O2等氧(yang)(yang)化(hua)劑與光(guang)輻射相結合(he)。所(suo)用光(guang)主(zhu)要(yao)為紫外(wai)光(guang),包(bao)括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于(yu)處(chu)理(li)污(wu)水中CCl4、多氯聯苯(ben)等難降(jiang)解(jie)物質。另外(wai),在有(you)紫外(wai)光(guang)的Fenton體系(xi)中,紫外(wai)光(guang)與鐵離子之間存在著協同效應,使(shi)H2O2分解(jie)產生羥基自由基的速率大(da)大(da)加(jia)快,促進有(you)機物的氧(yang)(yang)化(hua)去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半(ban)導體(ti)TiO2電極上發(fa)現了光催(cui)化裂解水反應(ying),在Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多(duo)相光催(cui)化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了(le)多氯聯苯的光催(cui)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua),被認為是光催(cui)化(hua)(hua)技術在消除環境(jing)污染物方面的首創性研究(jiu)工作。
1977 年(nian),YokotaT等發現在(zai)光(guang)照條件下,TiO2對(dui)丙烯環氧化(hua)(hua)具有(you)(you)光(guang)催化(hua)(hua)活性,從而拓寬(kuan)了光(guang)催化(hua)(hua)的應用范圍,為有(you)(you)機(ji)物氧化(hua)(hua)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(jing)、烯烴(jing)和芳香烴(jing)的氯化(hua)物(wu)等一系(xi)列污染物(wu)的光催化(hua)氧化(hua)作了連續研究,發(fa)現反應(ying)物(wu)都能迅(xun)速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研(yan)究發現有機物的半導體光催化過程(cheng)由羥基自由基(OH)引起,在體系中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃度。
進入了90 年代,隨著納(na)米技術的(de)興起和光催(cui)化技術在(zai)環境保(bao)護、衛(wei)生保(bao)健(jian)、有機合(he)成等方(fang)面應用研究的(de)發展迅速,納(na)米量級的(de)光催(cui)化劑(ji)的(de)研究,已(yi)經成為國(guo)際上(shang)最活躍的(de)研究領域之一(yi)。