光(guang)化學(xue)及光(guang)催化氧化法是目前研究較多的(de)(de)(de)一(yi)項高級氧化技術。所謂光(guang)催化反(fan)應(ying)(ying),就是在光(guang)的(de)(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)(de)化學(xue)反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)化學(xue)反(fan)應(ying)(ying)需要分子(zi)吸收特定波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)電磁輻射,受激產生分子(zi)激發態,然后會發生化學(xue)反(fan)應(ying)(ying)生成(cheng)新的(de)(de)(de)物質,或者變成(cheng)引發熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)中間(jian)化學(xue)產物。光(guang)化學(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)活化能(neng)來源(yuan)于光(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能(neng)量,在太陽(yang)能(neng)的(de)(de)(de)利用(yong)中光(guang)電轉(zhuan)化以及光(guang)化學(xue)轉(zhuan)化一(yi)直是十分活躍的(de)(de)(de)研究領域(yu)。
光(guang)(guang)(guang)催化(hua)氧化(hua)技(ji)術利用光(guang)(guang)(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等(deng)(deng)氧化(hua)劑與(yu)(yu)光(guang)(guang)(guang)輻射相結(jie)合。所用光(guang)(guang)(guang)主要為紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工藝,可以(yi)用于(yu)處(chu)理污水中CCl4、多氯(lv)聯苯(ben)等(deng)(deng)難降解物(wu)質。另(ling)外(wai),在有紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)Fenton體系中,紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)與(yu)(yu)鐵離(li)子之間存在著(zhu)協同效應,使H2O2分解產生(sheng)羥基(ji)自由基(ji)的(de)(de)速率大(da)大(da)加快,促進(jin)有機物(wu)的(de)(de)氧化(hua)去除。
發(fa)(fa)展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型(xing)半導(dao)體TiO2電極上發(fa)(fa)現(xian)了(le)光催化裂解水反應,在(zai)Nature上發(fa)(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催化新時代(dai)的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)了多氯(lv)聯苯的光催化氧化,被認為是光催化技術在消(xiao)除環境污(wu)染(ran)物(wu)方面的首創性研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在光照條(tiao)件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具有(you)光催(cui)化(hua)活性(xing),從而(er)拓寬了(le)光催(cui)化(hua)的(de)應用(yong)范圍,為有(you)機物氧化(hua)反(fan)應提供(gong)了(le)一條(tiao)新的(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴(jing)、烯(xi)烴(jing)和芳香(xiang)烴(jing)的氯化(hua)物(wu)等(deng)一(yi)系列污染物(wu)的光(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)作了連(lian)續研(yan)究,發現反應物(wu)都能迅速(su)降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研究發現有機(ji)物的半導體(ti)光催(cui)化過(guo)程由羥基自由基(OH)引起,在體(ti)系中(zhong)加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了90 年代,隨著納米技術的(de)(de)(de)興起和(he)光催化技術在環境保(bao)護、衛生保(bao)健(jian)、有機合成等方面應用(yong)研究的(de)(de)(de)發展迅(xun)速(su),納米量級(ji)的(de)(de)(de)光催化劑的(de)(de)(de)研究,已經(jing)成為國(guo)際上(shang)最活(huo)躍的(de)(de)(de)研究領(ling)域之一。