光(guang)化(hua)學(xue)(xue)(xue)及光(guang)催化(hua)氧化(hua)法(fa)是(shi)(shi)目前(qian)研究(jiu)較(jiao)多的(de)(de)(de)(de)一(yi)項高級氧化(hua)技術。所(suo)謂光(guang)催化(hua)反(fan)應,就是(shi)(shi)在(zai)光(guang)的(de)(de)(de)(de)作用下(xia)進行的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應。光(guang)化(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應需要分子吸收特定波長的(de)(de)(de)(de)電磁輻射(she),受激(ji)(ji)產(chan)生(sheng)分子激(ji)(ji)發(fa)態,然后會發(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應生(sheng)成(cheng)新的(de)(de)(de)(de)物質(zhi),或(huo)者變(bian)成(cheng)引發(fa)熱反(fan)應的(de)(de)(de)(de)中間(jian)化(hua)學(xue)(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)化(hua)學(xue)(xue)(xue)反(fan)應的(de)(de)(de)(de)活(huo)化(hua)能來源于光(guang)子的(de)(de)(de)(de)能量,在(zai)太陽能的(de)(de)(de)(de)利用中光(guang)電轉化(hua)以(yi)及光(guang)化(hua)學(xue)(xue)(xue)轉化(hua)一(yi)直是(shi)(shi)十分活(huo)躍的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)領域。
光(guang)催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)技術(shu)利用(yong)光(guang)激發氧(yang)化(hua)將O2、H2O2等氧(yang)化(hua)劑與光(guang)輻射相結(jie)合(he)。所用(yong)光(guang)主(zhu)要為紫外(wai)光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝(yi),可以用(yong)于處理污(wu)水中(zhong)CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外(wai),在(zai)有(you)(you)紫外(wai)光(guang)的(de)Fenton體系(xi)中(zhong),紫外(wai)光(guang)與鐵離子(zi)之間存在(zai)著協同(tong)效應,使H2O2分解產生羥基自由(you)基的(de)速(su)率(lv)大大加快,促進有(you)(you)機物的(de)氧(yang)化(hua)去除。
發展史(shi):1972 年(nian),Fujishima和 Honda在n—型(xing)半(ban)導體TiO2電極上發現了(le)光(guang)催化裂解水反(fan)應,在Nature上發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相(xiang)光(guang)催化新(xin)時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯苯的光(guang)(guang)催(cui)化氧化,被(bei)認為是(shi)光(guang)(guang)催(cui)化技術在消(xiao)除環境污染物方面的首創(chuang)性研究工作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條件下(xia),TiO2對(dui)丙烯環(huan)氧(yang)化(hua)具有(you)光(guang)催化(hua)活性,從而拓寬了光(guang)催化(hua)的應用(yong)范圍,為有(you)機物氧(yang)化(hua)反應提供(gong)了一(yi)條新(xin)的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳香烴(jing)的(de)(de)氯(lv)化(hua)物(wu)等(deng)一(yi)系(xi)列污染物(wu)的(de)(de)光(guang)催化(hua)氧化(hua)作了(le)連續研究,發現反應物(wu)都能迅(xun)速降(jiang)解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人研(yan)究(jiu)發現有機物的半導(dao)體光催化過程由(you)羥基(ji)自(zi)由(you)基(ji)(OH)引起,在體系中加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了(le)90 年代,隨著納米(mi)技(ji)術(shu)的(de)(de)興(xing)起和光催化技(ji)術(shu)在環境(jing)保護、衛生(sheng)保健、有機合成等方面應用研(yan)(yan)究的(de)(de)發展迅速(su),納米(mi)量級的(de)(de)光催化劑的(de)(de)研(yan)(yan)究,已經成為國際上最活躍(yue)的(de)(de)研(yan)(yan)究領域之(zhi)一。