光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法是目(mu)前研究較多(duo)的一項(xiang)高級(ji)氧化(hua)(hua)(hua)技(ji)術。所謂光催化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying),就是在光的作用(yong)下(xia)進行的化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)需要分子(zi)吸收特(te)定波(bo)長的電磁(ci)輻射(she),受(shou)激產生分子(zi)激發(fa)態,然后會發(fa)生化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)生成(cheng)新的物質(zhi),或者(zhe)變成(cheng)引發(fa)熱反(fan)應(ying)的中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)的活化(hua)(hua)(hua)能來源于光子(zi)的能量(liang),在太陽能的利用(yong)中(zhong)光電轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)以及光化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)一直(zhi)是十分活躍的研究領域。
光(guang)(guang)催(cui)化氧化技術利(li)用光(guang)(guang)激發氧化將(jiang)O2、H2O2等氧化劑(ji)與(yu)(yu)光(guang)(guang)輻射相結(jie)合(he)。所用光(guang)(guang)主(zhu)要為紫外光(guang)(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝(yi),可以用于(yu)處理污水中CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另(ling)外,在有紫外光(guang)(guang)的Fenton體(ti)系中,紫外光(guang)(guang)與(yu)(yu)鐵離子(zi)之間存在著協同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的速率大(da)大(da)加快,促進有機物的氧化去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體(ti)TiO2電極上發(fa)現了(le)(le)光催化(hua)裂(lie)解水反應,在Nature上發(fa)表了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)(le)多相光催化(hua)新時代(dai)的序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等(deng)研究了多氯(lv)聯(lian)苯(ben)的(de)光催化(hua)氧化(hua),被認為是光催化(hua)技(ji)術(shu)在消除環(huan)境污染物方面的(de)首創性研究工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具有光(guang)催(cui)(cui)化(hua)活性,從而拓寬了光(guang)催(cui)(cui)化(hua)的應用范圍(wei),為有機(ji)物氧化(hua)反應提供了一條新(xin)的思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就(jiu)烷烴、烯烴和(he)芳香烴的氯化(hua)物(wu)等一系列污染物(wu)的光(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)作了(le)連(lian)續研(yan)究(jiu),發現(xian)反應物(wu)都能迅速(su)降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人研究發現(xian)有機(ji)物的(de)半導體光催化過程由(you)羥基自由(you)基(OH)引起,在體系中加(jia)入H2O2可增(zeng)加(jia)OH的(de)濃(nong)度。
進(jin)入了90 年代,隨著納(na)米技術的(de)興起和光催化(hua)技術在環境保護、衛生保健、有機合(he)成等(deng)方面應(ying)用研(yan)究的(de)發展迅速,納(na)米量級的(de)光催化(hua)劑的(de)研(yan)究,已(yi)經(jing)成為國際上最活躍的(de)研(yan)究領域之一(yi)。