光(guang)化(hua)(hua)學(xue)及光(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是(shi)目前研究較(jiao)多的一項(xiang)高級(ji)氧化(hua)(hua)技術。所謂光(guang)催化(hua)(hua)反(fan)應,就是(shi)在(zai)(zai)光(guang)的作用下進行的化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應需要分子吸(xi)收特定波(bo)長的電磁輻射,受激(ji)產生分子激(ji)發態,然(ran)后會發生化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應生成(cheng)新的物質(zhi),或者變成(cheng)引發熱反(fan)應的中(zhong)間(jian)化(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應的活(huo)化(hua)(hua)能來源(yuan)于光(guang)子的能量(liang),在(zai)(zai)太陽能的利用中(zhong)光(guang)電轉化(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)一直是(shi)十(shi)分活(huo)躍的研究領(ling)域。
光(guang)(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術利用光(guang)(guang)激發氧(yang)化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧(yang)化(hua)劑與光(guang)(guang)輻(fu)射相結合。所(suo)用光(guang)(guang)主要為紫(zi)(zi)外光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用于處理污水中(zhong)CCl4、多氯聯(lian)苯等(deng)難降(jiang)解物(wu)質。另外,在有紫(zi)(zi)外光(guang)(guang)的(de)Fenton體(ti)系中(zhong),紫(zi)(zi)外光(guang)(guang)與鐵離子(zi)之間存(cun)在著協同效應,使H2O2分(fen)解產生羥(qian)基自由基的(de)速率大大加快,促進有機物(wu)的(de)氧(yang)化(hua)去除。
發(fa)(fa)展(zhan)史:1972 年,Fujishima和(he) Honda在n—型半導體TiO2電極上發(fa)(fa)現了光(guang)(guang)催化(hua)裂解(jie)水反應,在Nature上發(fa)(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光(guang)(guang)催化(hua)新時代(dai)的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研究了多(duo)氯聯(lian)苯(ben)的光催化氧化,被認為是光催化技術(shu)在消除環境污(wu)染物方(fang)面的首創性研究工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發現在光照條件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具(ju)有光催(cui)化(hua)活性,從而拓寬(kuan)了光催(cui)化(hua)的(de)應用范圍,為(wei)有機物氧化(hua)反應提供了一(yi)條新的(de)思路。
自1983 年(nian)起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴、烯(xi)烴和芳香烴的氯化物等一系列污染物的光催化氧化作了連續研(yan)究,發現反應物都(dou)能迅(xun)速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現有機物的(de)半導體光催化過程由羥基自由基(OH)引(yin)起,在(zai)體系(xi)中加入(ru)H2O2可增加OH的(de)濃(nong)度。
進(jin)入(ru)了90 年代,隨著(zhu)納(na)米(mi)(mi)技術(shu)的興起和光催化(hua)技術(shu)在環(huan)境保護、衛生保健、有機(ji)合成等(deng)方面應用研究的發展迅速(su),納(na)米(mi)(mi)量(liang)級的光催化(hua)劑的研究,已(yi)經成為國際(ji)上最(zui)活躍的研究領域之一。