光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)學(xue)及光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)法是(shi)(shi)目前研究較多的(de)(de)(de)一項高級氧化(hua)技(ji)術。所謂光(guang)(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)反應(ying),就是(shi)(shi)在光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下進行的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)反應(ying)。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)學(xue)反應(ying)需要(yao)分子(zi)吸收(shou)特定波長的(de)(de)(de)電磁輻(fu)射(she),受激產生(sheng)分子(zi)激發(fa)態,然后會發(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)反應(ying)生(sheng)成新的(de)(de)(de)物質(zhi),或者變成引發(fa)熱反應(ying)的(de)(de)(de)中間(jian)化(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)學(xue)反應(ying)的(de)(de)(de)活(huo)化(hua)能來源(yuan)于光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能量(liang),在太陽能的(de)(de)(de)利用(yong)中光(guang)(guang)(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)以及光(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)一直是(shi)(shi)十分活(huo)躍的(de)(de)(de)研究領(ling)域。
光(guang)催(cui)化(hua)氧化(hua)技術利用光(guang)激發氧化(hua)將O2、H2O2等氧化(hua)劑與光(guang)輻射(she)相結合。所用光(guang)主(zhu)要為(wei)紫(zi)(zi)外(wai)光(guang),包(bao)括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以(yi)用于處理污水中CCl4、多氯聯苯等難(nan)降解(jie)物(wu)質。另外(wai),在有紫(zi)(zi)外(wai)光(guang)的(de)Fenton體系中,紫(zi)(zi)外(wai)光(guang)與鐵(tie)離子之間存在著協(xie)同效(xiao)應,使H2O2分解(jie)產生(sheng)羥基(ji)自由基(ji)的(de)速(su)率大大加快,促進有機物(wu)的(de)氧化(hua)去(qu)除(chu)。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半(ban)導(dao)體TiO2電極(ji)上發(fa)現了(le)光(guang)催化裂解(jie)水反應(ying),在Nature上發(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了(le)多相光(guang)催化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究了多(duo)氯聯苯的光催化氧化,被認為(wei)是(shi)光催化技術在消除(chu)環境污(wu)染(ran)物方面的首創(chuang)性研(yan)究工作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現在光照條(tiao)件(jian)下,TiO2對丙烯環(huan)氧化(hua)(hua)(hua)具(ju)有(you)光催(cui)化(hua)(hua)(hua)活(huo)性,從而拓寬了光催(cui)化(hua)(hua)(hua)的應用范圍,為有(you)機物氧化(hua)(hua)(hua)反(fan)應提供了一(yi)條(tiao)新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的(de)(de)氯(lv)化(hua)物(wu)等(deng)一系列污染(ran)物(wu)的(de)(de)光催(cui)化(hua)氧化(hua)作了連續(xu)研究(jiu),發現(xian)反應(ying)物(wu)都能迅(xun)速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現有機物的(de)半導(dao)體光(guang)催(cui)化過程由(you)羥基(ji)自(zi)由(you)基(ji)(OH)引起,在體系中(zhong)加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的(de)濃度。
進入(ru)了90 年(nian)代,隨著納(na)米技術的(de)(de)興起和光催化技術在環境(jing)保(bao)護、衛生保(bao)健(jian)、有機合(he)成(cheng)(cheng)等方面應用研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)發展迅速,納(na)米量級的(de)(de)光催化劑的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu),已(yi)經成(cheng)(cheng)為(wei)國際上最(zui)活(huo)躍的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)領域之一。