光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研(yan)究較多(duo)的(de)(de)(de)(de)一項高(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就是(shi)在(zai)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)下進行的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)需要分子(zi)吸收特定波長的(de)(de)(de)(de)電(dian)磁輻(fu)射,受激產生(sheng)分子(zi)激發態,然后(hou)會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成新的(de)(de)(de)(de)物質(zhi),或(huo)者變成引發熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)間(jian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang),在(zai)太陽能(neng)的(de)(de)(de)(de)利用(yong)(yong)中(zhong)光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分活(huo)躍的(de)(de)(de)(de)研(yan)究領域。
光(guang)(guang)催化氧化技術利用(yong)光(guang)(guang)激發氧化將O2、H2O2等(deng)氧化劑(ji)與光(guang)(guang)輻射相結(jie)合。所(suo)用(yong)光(guang)(guang)主要為紫(zi)外(wai)光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可(ke)以用(yong)于處理污水中CCl4、多氯聯苯等(deng)難降(jiang)解物質。另外(wai),在有(you)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)的(de)Fenton體系中,紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)與鐵離子之間存在著協(xie)同效應,使H2O2分解產生(sheng)羥基自由(you)基的(de)速率大大加快,促進有(you)機物的(de)氧化去(qu)除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體(ti)TiO2電極(ji)上發現了光催(cui)化(hua)裂解水(shui)反應,在Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了多相光催(cui)化(hua)新(xin)時代(dai)的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研(yan)究(jiu)了多氯聯苯(ben)的光(guang)催化(hua)氧化(hua),被認為(wei)是(shi)光(guang)催化(hua)技術在(zai)消除環境污染物方(fang)面的首創性研(yan)究(jiu)工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發現在光照(zhao)條(tiao)件下,TiO2對(dui)丙烯環氧化具有光催化活(huo)性,從(cong)而拓寬了光催化的(de)應用范圍(wei),為有機物氧化反(fan)應提供了一條(tiao)新的(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯(xi)烴(jing)和芳香(xiang)烴(jing)的(de)氯化物等(deng)一系列污染物的(de)光催化氧(yang)化作了連續(xu)研究,發現反應物都能(neng)迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機物的半導體光催化過(guo)程由羥基(ji)(ji)自由基(ji)(ji)(OH)引起,在體系中加(jia)入(ru)H2O2可(ke)增加(jia)OH的濃度(du)。
進入(ru)了(le)90 年代,隨著納(na)米技術的興起(qi)和光催化技術在(zai)環境保護、衛生保健、有機(ji)合(he)成等方面應用研(yan)究的發展(zhan)迅速,納(na)米量級(ji)的光催化劑(ji)的研(yan)究,已經成為國際(ji)上最(zui)活躍(yue)的研(yan)究領域之(zhi)一。