光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研究較多(duo)的(de)(de)一項(xiang)高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就(jiu)是(shi)在(zai)光(guang)(guang)的(de)(de)作用下進行(xing)的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)需要分子吸收(shou)特定波(bo)長的(de)(de)電(dian)磁輻射,受激(ji)產生(sheng)分子激(ji)發(fa)態,然后(hou)會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)生(sheng)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)(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)(guang)子的(de)(de)能(neng)量,在(zai)太陽能(neng)的(de)(de)利(li)用中光(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一直(zhi)是(shi)十分活(huo)躍的(de)(de)研究領域。
光催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)技術利用光激發氧化(hua)(hua)將O2、H2O2等(deng)(deng)氧化(hua)(hua)劑與(yu)光輻(fu)射(she)相結(jie)合。所(suo)用光主要(yao)為紫外(wai)光,包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工藝,可以用于處(chu)理污水中(zhong)CCl4、多(duo)氯聯苯(ben)等(deng)(deng)難降解物質。另外(wai),在有(you)紫外(wai)光的Fenton體系中(zhong),紫外(wai)光與(yu)鐵離子之間存在著協同(tong)效應,使H2O2分(fen)解產生(sheng)羥基(ji)自(zi)由基(ji)的速率大大加快,促進有(you)機物的氧化(hua)(hua)去除。
發展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型半(ban)導體(ti)TiO2電極上發現了光催化(hua)裂(lie)解水(shui)反應,在(zai)Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光催化(hua)新時(shi)代的(de)序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究(jiu)了多氯聯苯的(de)光催化(hua)氧(yang)化(hua),被(bei)認為是光催化(hua)技術在消除環境污(wu)染(ran)物(wu)方面的(de)首創性研(yan)究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在(zai)光照條件下(xia),TiO2對丙烯環氧(yang)化具有光催(cui)化活性,從(cong)而拓寬了光催(cui)化的應(ying)用范圍,為有機物氧(yang)化反應(ying)提供(gong)了一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香(xiang)烴的(de)氯化(hua)物等一系列污染物的(de)光催化(hua)氧化(hua)作了連(lian)續研究,發(fa)現反應物都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現有(you)機物的(de)半導體(ti)光(guang)催化過程(cheng)由羥(qian)基(ji)自由基(ji)(OH)引起(qi),在體(ti)系中加入H2O2可增加OH的(de)濃度(du)。
進入了90 年代(dai),隨著納米(mi)技術的(de)(de)(de)興起和光(guang)催化技術在環境(jing)保護、衛生(sheng)保健(jian)、有機合成等方面應用(yong)研究的(de)(de)(de)發展(zhan)迅速,納米(mi)量(liang)級的(de)(de)(de)光(guang)催化劑的(de)(de)(de)研究,已經成為(wei)國際上最活躍的(de)(de)(de)研究領域之一(yi)。