光化(hua)(hua)(hua)學(xue)及光催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)法是(shi)(shi)目前研(yan)究(jiu)較多(duo)的(de)(de)(de)一項(xiang)高級氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)技術。所(suo)謂光催化(hua)(hua)(hua)反應(ying),就是(shi)(shi)在光的(de)(de)(de)作(zuo)用下進行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)需(xu)要分子(zi)吸收特定波長的(de)(de)(de)電(dian)磁輻(fu)射,受激產(chan)生(sheng)分子(zi)激發(fa)態,然(ran)后會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)生(sheng)成(cheng)新的(de)(de)(de)物(wu)質,或者變成(cheng)引發(fa)熱反應(ying)的(de)(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)學(xue)產(chan)物(wu)。光化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)能來源于光子(zi)的(de)(de)(de)能量,在太陽能的(de)(de)(de)利用中光電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)以(yi)及光化(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)一直是(shi)(shi)十分活躍的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)領域。
光(guang)(guang)(guang)(guang)催化氧化技術(shu)利用光(guang)(guang)(guang)(guang)激發(fa)氧化將O2、H2O2等(deng)氧化劑與光(guang)(guang)(guang)(guang)輻(fu)射相結(jie)合。所用光(guang)(guang)(guang)(guang)主要為(wei)紫(zi)外光(guang)(guang)(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用于處理污(wu)水(shui)中CCl4、多氯聯苯等(deng)難降(jiang)解(jie)物(wu)質。另(ling)外,在有紫(zi)外光(guang)(guang)(guang)(guang)的Fenton體系中,紫(zi)外光(guang)(guang)(guang)(guang)與鐵離子之間存在著協(xie)同效應,使H2O2分解(jie)產生羥基(ji)自由(you)基(ji)的速率大大加快,促進有機物(wu)的氧化去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電極上發現了(le)(le)光催(cui)化裂解水反應,在Nature上發表了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了(le)(le)多相光催(cui)化新時代的(de)序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究了多氯(lv)聯苯的光催化氧化,被認為(wei)是光催化技(ji)術在消除環境污染物(wu)方面的首創(chuang)性研究工作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發(fa)現在光照條件下,TiO2對(dui)丙烯環氧化(hua)(hua)具有光催化(hua)(hua)活(huo)性,從(cong)而拓寬了(le)光催化(hua)(hua)的應用范圍,為有機物氧化(hua)(hua)反應提供了(le)一條新(xin)的思路。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷(wan)烴、烯(xi)烴和芳香烴的氯化(hua)(hua)物(wu)等一系列(lie)污染物(wu)的光催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)作了連續(xu)研(yan)究,發(fa)現(xian)反應物(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究(jiu)發現(xian)有機(ji)物的半(ban)導體(ti)(ti)光催化過程由羥基(ji)自(zi)由基(ji)(OH)引起,在體(ti)(ti)系中加入(ru)H2O2可增加OH的濃度。
進(jin)入(ru)了(le)90 年代,隨著納米技(ji)術的(de)(de)興起和(he)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)技(ji)術在(zai)環境保(bao)護、衛生保(bao)健、有機合成等方面應用研究(jiu)的(de)(de)發展迅(xun)速,納米量級的(de)(de)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)劑的(de)(de)研究(jiu),已經成為國際(ji)上最活躍(yue)的(de)(de)研究(jiu)領域之一。