光化(hua)(hua)(hua)學(xue)及光催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)法(fa)是(shi)目(mu)前研究較(jiao)多的(de)(de)(de)一(yi)項(xiang)高級(ji)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技術。所謂光催(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying),就是(shi)在光的(de)(de)(de)作用下進行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)需要分(fen)子吸收特定(ding)波長的(de)(de)(de)電(dian)磁輻射,受(shou)激(ji)產生(sheng)分(fen)子激(ji)發(fa)態,然后會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成新的(de)(de)(de)物質,或者變成引(yin)發(fa)熱反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)中間(jian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)產物。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能來源于(yu)光子的(de)(de)(de)能量,在太陽能的(de)(de)(de)利用中光電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)以及光化(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一(yi)直是(shi)十分(fen)活躍的(de)(de)(de)研究領域。
光(guang)催化氧(yang)化技術利用(yong)光(guang)激發氧(yang)化將O2、H2O2等氧(yang)化劑與光(guang)輻射相結合。所用(yong)光(guang)主要為紫外光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以(yi)用(yong)于處理污(wu)水中CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外,在(zai)有紫外光(guang)的Fenton體系中,紫外光(guang)與鐵離子(zi)之(zhi)間存在(zai)著(zhu)協同效應(ying),使(shi)H2O2分解產(chan)生羥基自由基的速率大大加快,促進有機物的氧(yang)化去除(chu)。
發(fa)展史:1972 年(nian),Fujishima和(he) Honda在n—型半導(dao)體(ti)TiO2電極上(shang)發(fa)現了光催化裂解水反應,在Nature上(shang)發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多(duo)相光催化新時代的(de)序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究了(le)多氯聯苯的光催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua),被(bei)認為是(shi)光催化(hua)(hua)技術在消除環境污染物(wu)方面的首創(chuang)性研(yan)究工作。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在光(guang)照(zhao)條件下,TiO2對丙(bing)烯環氧(yang)化具有(you)光(guang)催化活性,從而拓寬(kuan)了光(guang)催化的應(ying)用范(fan)圍(wei),為有(you)機(ji)物氧(yang)化反應(ying)提供了一條新的思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳香烴(jing)的(de)氯化(hua)物(wu)等一系(xi)列污染(ran)物(wu)的(de)光催化(hua)氧化(hua)作了連續研究(jiu),發現反應物(wu)都能迅速(su)降解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研(yan)究發現有機物的(de)半(ban)導體光催化過(guo)程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引(yin)起(qi),在體系中(zhong)加入H2O2可(ke)增加OH的(de)濃度(du)。
進入了90 年代,隨著納(na)米技術(shu)(shu)的(de)興起和光催(cui)化技術(shu)(shu)在環境保護、衛生(sheng)保健、有機合成等方面(mian)應用研究(jiu)的(de)發展迅速,納(na)米量級的(de)光催(cui)化劑的(de)研究(jiu),已經成為(wei)國(guo)際上最(zui)活(huo)躍的(de)研究(jiu)領域之一(yi)。