光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)法是(shi)(shi)目前(qian)研(yan)究(jiu)較(jiao)多的(de)(de)一(yi)(yi)項高級氧化(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying),就是(shi)(shi)在光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)需要分子吸收特定波長的(de)(de)電磁輻射,受激(ji)產生(sheng)(sheng)(sheng)分子激(ji)發(fa)態,然后會發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)新的(de)(de)物質,或者變成(cheng)(cheng)引發(fa)熱反(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能來源于(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)子的(de)(de)能量,在太陽(yang)能的(de)(de)利用(yong)中光(guang)(guang)(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一(yi)(yi)直是(shi)(shi)十分活躍的(de)(de)研(yan)究(jiu)領(ling)域。
光(guang)催化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)技術利用光(guang)激發(fa)氧(yang)(yang)化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)與光(guang)輻(fu)射相結合。所用光(guang)主要為紫外光(guang),包(bao)括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用于處理污(wu)水中(zhong)CCl4、多(duo)氯聯苯等(deng)難降解(jie)物(wu)(wu)質。另外,在有(you)紫外光(guang)的Fenton體系中(zhong),紫外光(guang)與鐵離(li)子之間存(cun)在著協同(tong)效應,使H2O2分解(jie)產生羥基自由基的速率大(da)大(da)加快,促進(jin)有(you)機物(wu)(wu)的氧(yang)(yang)化(hua)去除。
發展史(shi):1972 年(nian),Fujishima和 Honda在n—型半(ban)導(dao)體(ti)TiO2電極上(shang)發現了(le)光催化裂解水反應(ying),在Nature上(shang)發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催化新時(shi)代的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究了多氯(lv)聯苯的(de)光(guang)催化氧(yang)化,被認(ren)為是光(guang)催化技(ji)術在(zai)消除環(huan)境污染(ran)物(wu)方(fang)面的(de)首創性研究工作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條件下,TiO2對丙(bing)烯環氧化具有(you)光(guang)催化活性,從而拓寬了光(guang)催化的應(ying)用(yong)范(fan)圍(wei),為(wei)有(you)機物氧化反(fan)應(ying)提供(gong)了一條新(xin)的思(si)路。
自1983 年(nian)起(qi),A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴(jing)(jing)、烯(xi)烴(jing)(jing)和(he)芳香烴(jing)(jing)的(de)氯化物(wu)(wu)等(deng)一系列污染物(wu)(wu)的(de)光催化氧化作(zuo)了連續研究,發現反應物(wu)(wu)都能(neng)迅速(su)降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研(yan)究發現(xian)有機(ji)物的(de)半導體光催化過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引起,在體系中加入(ru)H2O2可(ke)增加OH的(de)濃度。
進入了(le)90 年(nian)代,隨(sui)著納米技術的(de)興起和光催化技術在(zai)環境(jing)保(bao)護、衛生保(bao)健、有機(ji)合成(cheng)等方面應用(yong)研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)發展迅(xun)速,納米量級的(de)光催化劑的(de)研(yan)究(jiu)(jiu),已經(jing)成(cheng)為(wei)國際(ji)上最活(huo)躍的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)領域之一。