光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學及(ji)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前(qian)研(yan)究(jiu)較(jiao)多的(de)(de)(de)一項(xiang)高(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying),就(jiu)是(shi)在光(guang)(guang)的(de)(de)(de)作(zuo)用下進行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)需要分子吸(xi)收特(te)定波長的(de)(de)(de)電磁輻射,受(shou)激產生分子激發(fa)態,然(ran)后會(hui)發(fa)生化(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)生成新的(de)(de)(de)物(wu)質,或者變成引(yin)發(fa)熱反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)學產物(wu)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能來(lai)源(yuan)于(yu)光(guang)(guang)子的(de)(de)(de)能量,在太陽(yang)能的(de)(de)(de)利(li)用中(zhong)光(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以(yi)及(ji)光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一直是(shi)十分活躍的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)領域。
光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術(shu)利用光(guang)激(ji)發(fa)氧(yang)化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧(yang)化(hua)劑與光(guang)輻射相(xiang)結合(he)。所用光(guang)主要(yao)為(wei)紫外光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工(gong)藝,可以用于(yu)處理污(wu)水中CCl4、多氯聯苯(ben)等(deng)難(nan)降(jiang)解(jie)物質。另外,在有紫外光(guang)的Fenton體系中,紫外光(guang)與鐵離子之間(jian)存(cun)在著協同效應,使H2O2分解(jie)產生羥基自(zi)由基的速率(lv)大大加(jia)快(kuai),促進有機物的氧(yang)化(hua)去除。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體TiO2電極上(shang)(shang)發(fa)現了(le)(le)光(guang)催化裂(lie)解(jie)水反應,在Nature上(shang)(shang)發(fa)表了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)(le)多相光(guang)催化新時代的(de)序幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多(duo)氯聯苯的(de)光催化氧化,被認為是(shi)光催化技(ji)術在消除環境污染物方面的(de)首創性(xing)研究工作(zuo)。
1977 年(nian),YokotaT等發現在光照條(tiao)件下(xia),TiO2對丙烯環氧化(hua)(hua)具有(you)光催化(hua)(hua)活(huo)性,從(cong)而(er)拓寬(kuan)了光催化(hua)(hua)的(de)(de)應用范圍,為有(you)機(ji)物(wu)氧化(hua)(hua)反應提供了一條(tiao)新的(de)(de)思路(lu)。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳香(xiang)烴(jing)的(de)氯化物等一系列污染物的(de)光催化氧化作了連續研(yan)究,發現(xian)反應物都能迅(xun)速降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現(xian)有機物的半導體(ti)光催化(hua)過(guo)程由羥基自(zi)由基(OH)引起(qi),在體(ti)系中加(jia)(jia)入H2O2可(ke)增(zeng)加(jia)(jia)OH的濃度。
進入了90 年代,隨著納米技術(shu)的(de)興起和光催化技術(shu)在(zai)環境(jing)保護、衛生保健、有機合成等方面應用研(yan)究的(de)發展(zhan)迅速,納米量(liang)級的(de)光催化劑(ji)的(de)研(yan)究,已經成為(wei)國際上(shang)最活躍的(de)研(yan)究領域之一。