光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)及(ji)光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)法是目前研究較多的(de)(de)一(yi)項高(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)技術。所謂(wei)光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)反應(ying)(ying)(ying),就是在光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)作用(yong)下(xia)進行的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)(ying)需要分(fen)(fen)子(zi)吸(xi)收特定(ding)波(bo)長(chang)的(de)(de)電(dian)磁輻射,受激產生分(fen)(fen)子(zi)激發(fa)(fa)態,然(ran)后(hou)會發(fa)(fa)生化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)(ying)生成新(xin)的(de)(de)物(wu)質,或者變成引發(fa)(fa)熱反應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)中間(jian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)能來源于光(guang)(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)能量,在太陽能的(de)(de)利(li)用(yong)中光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)以及(ji)光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)一(yi)直是十分(fen)(fen)活躍的(de)(de)研究領域。
光催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)技術利用(yong)(yong)光激(ji)發(fa)氧化(hua)(hua)(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)與光輻(fu)射相結合。所(suo)用(yong)(yong)光主要為(wei)紫(zi)外光,包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工(gong)藝,可(ke)以用(yong)(yong)于(yu)處理污水中CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外,在有(you)紫(zi)外光的Fenton體系中,紫(zi)外光與鐵離(li)子之間(jian)存在著協同效應,使H2O2分解產(chan)生羥基自由(you)基的速率大大加(jia)快,促(cu)進有(you)機物的氧化(hua)(hua)(hua)去除(chu)。
發(fa)展史(shi):1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體(ti)TiO2電極(ji)上(shang)發(fa)現了(le)光催化(hua)裂(lie)解水(shui)反應,在Nature上(shang)發(fa)表(biao)了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了(le)多相光催化(hua)新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研(yan)究(jiu)了多氯聯苯的光催化氧化,被認(ren)為(wei)是(shi)光催化技術在(zai)消除環境污染物方面的首創性研(yan)究(jiu)工作。
1977 年(nian),YokotaT等發現(xian)在(zai)光(guang)照(zhao)條件下(xia),TiO2對丙烯環氧化(hua)具有光(guang)催化(hua)活性(xing),從(cong)而拓寬(kuan)了(le)光(guang)催化(hua)的應用范圍,為有機物(wu)氧化(hua)反應提供了(le)一(yi)條新的思路(lu)。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴、烯烴和芳香(xiang)烴的氯化物等一(yi)系列污染物的光催化氧化作了連續研究(jiu),發現反應物都能(neng)迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有(you)機物(wu)的半導體(ti)光(guang)催化(hua)過(guo)程(cheng)由(you)羥基自由(you)基(OH)引起(qi),在(zai)體(ti)系(xi)中加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了(le)90 年代,隨著納米技術的(de)興起和光催(cui)化(hua)(hua)技術在(zai)環境保護、衛生保健、有(you)機合成(cheng)等(deng)方(fang)面應用研(yan)究(jiu)的(de)發展(zhan)迅速(su),納米量(liang)級的(de)光催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)研(yan)究(jiu),已(yi)經成(cheng)為國際上最活躍的(de)研(yan)究(jiu)領域之一。