光(guang)化(hua)學(xue)及(ji)光(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)法是(shi)目前研究(jiu)較多的(de)一項高級(ji)氧化(hua)技(ji)術。所謂光(guang)催(cui)化(hua)反應,就是(shi)在光(guang)的(de)作用(yong)下進(jin)行的(de)化(hua)學(xue)反應。光(guang)化(hua)學(xue)反應需要分子吸收特定(ding)波長的(de)電(dian)磁輻射,受激產生分子激發(fa)態,然后會發(fa)生化(hua)學(xue)反應生成新(xin)的(de)物(wu)質,或者變成引(yin)發(fa)熱反應的(de)中間化(hua)學(xue)產物(wu)。光(guang)化(hua)學(xue)反應的(de)活(huo)化(hua)能(neng)來源于光(guang)子的(de)能(neng)量(liang),在太陽能(neng)的(de)利用(yong)中光(guang)電(dian)轉化(hua)以及(ji)光(guang)化(hua)學(xue)轉化(hua)一直是(shi)十分活(huo)躍的(de)研究(jiu)領域。
光(guang)(guang)(guang)催化氧(yang)(yang)化技術(shu)利用(yong)光(guang)(guang)(guang)激(ji)發氧(yang)(yang)化將O2、H2O2等(deng)氧(yang)(yang)化劑與光(guang)(guang)(guang)輻射相結合。所用(yong)光(guang)(guang)(guang)主要為紫外(wai)光(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可(ke)以用(yong)于處理污水中CCl4、多氯聯苯等(deng)難降(jiang)解(jie)(jie)物(wu)質(zhi)。另外(wai),在有紫外(wai)光(guang)(guang)(guang)的(de)Fenton體系中,紫外(wai)光(guang)(guang)(guang)與鐵離子之(zhi)間(jian)存在著協同效應,使(shi)H2O2分解(jie)(jie)產(chan)生羥基自由基的(de)速率大大加快,促進有機物(wu)的(de)氧(yang)(yang)化去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型半導體TiO2電極上發(fa)現了(le)光催化裂解(jie)水(shui)反應,在(zai)Nature上發(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了(le)多(duo)相光催化新(xin)時代的序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等(deng)研究(jiu)了(le)多氯聯苯的(de)光(guang)催(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua),被認為是光(guang)催(cui)化(hua)(hua)技術在消除環(huan)境污染物(wu)方面(mian)的(de)首創性研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光(guang)照(zhao)條件(jian)下,TiO2對丙烯環氧化具有(you)光(guang)催化活性,從而拓寬了光(guang)催化的應用范(fan)圍(wei),為(wei)有(you)機物氧化反應提供(gong)了一條新的思(si)路(lu)。
自(zi)1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的(de)(de)氯(lv)化物(wu)等一系列污(wu)染物(wu)的(de)(de)光催化氧化作了(le)連(lian)續(xu)研究,發現反應(ying)物(wu)都能迅速(su)降(jiang)解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研究發現(xian)有機物的半導體光催化(hua)過程由羥基自由基(OH)引起,在體系(xi)中加(jia)入H2O2可(ke)增加(jia)OH的濃度(du)。
進入了90 年代(dai),隨著(zhu)納(na)米技術的(de)(de)(de)興起(qi)和光(guang)催化技術在環(huan)境保護、衛生(sheng)保健(jian)、有(you)機合(he)成(cheng)等方面應用研究的(de)(de)(de)發展迅速,納(na)米量級的(de)(de)(de)光(guang)催化劑(ji)的(de)(de)(de)研究,已(yi)經成(cheng)為國際(ji)上最活(huo)躍的(de)(de)(de)研究領(ling)域之一。