光(guang)(guang)化(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)氧化(hua)法是目前研(yan)究較(jiao)多的(de)一(yi)項高級(ji)氧化(hua)技術(shu)。所謂(wei)光(guang)(guang)催化(hua)反(fan)(fan)應(ying),就是在(zai)光(guang)(guang)的(de)作用下進行的(de)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)需要分(fen)子吸收(shou)特(te)定(ding)波(bo)長的(de)電(dian)磁(ci)輻射,受(shou)激(ji)產生(sheng)分(fen)子激(ji)發(fa)態,然(ran)后會發(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)新的(de)物質,或(huo)者變(bian)成(cheng)引發(fa)熱反(fan)(fan)應(ying)的(de)中(zhong)間化(hua)學(xue)(xue)產物。光(guang)(guang)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)的(de)活(huo)化(hua)能來源于光(guang)(guang)子的(de)能量(liang),在(zai)太陽能的(de)利用中(zhong)光(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)化(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)學(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)一(yi)直是十分(fen)活(huo)躍(yue)的(de)研(yan)究領域(yu)。
光(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)技術利(li)用光(guang)(guang)激發氧化(hua)(hua)將(jiang)O2、H2O2等氧化(hua)(hua)劑與(yu)光(guang)(guang)輻射相結合。所用光(guang)(guang)主要為紫外光(guang)(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處理污(wu)水中CCl4、多(duo)氯聯苯(ben)等難降解物質。另外,在有(you)紫外光(guang)(guang)的(de)Fenton體系中,紫外光(guang)(guang)與(yu)鐵離子之間存(cun)在著(zhu)協(xie)同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的(de)速率(lv)大大加(jia)快,促進有(you)機物的(de)氧化(hua)(hua)去除(chu)。
發(fa)展史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體(ti)TiO2電(dian)極(ji)上發(fa)現了(le)光(guang)催(cui)化裂解水(shui)反(fan)應,在Nature上發(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了(le)多(duo)相光(guang)催(cui)化新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究(jiu)了多氯(lv)聯苯的光(guang)催化氧化,被認(ren)為(wei)是光(guang)催化技術在(zai)消除環境(jing)污染物方面的首創性研究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光(guang)照條(tiao)件下,TiO2對丙烯環氧(yang)化(hua)具有光(guang)催化(hua)活(huo)性,從而拓(tuo)寬(kuan)了光(guang)催化(hua)的應(ying)用范圍,為(wei)有機物氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)提供了一(yi)條(tiao)新的思路。
自1983 年(nian)起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯(xi)烴(jing)和芳香烴(jing)的(de)氯化物(wu)等(deng)一系(xi)列(lie)污(wu)染物(wu)的(de)光(guang)催(cui)化氧化作了連續研究(jiu),發(fa)現反應物(wu)都(dou)能(neng)迅速降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研(yan)究發現有機(ji)物的半(ban)導(dao)體(ti)光催化過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引起,在體(ti)系(xi)中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃度。
進入了(le)90 年(nian)代(dai),隨著納米技術的(de)興(xing)起和光(guang)催(cui)化技術在環境保(bao)護、衛生(sheng)保(bao)健、有機合成等(deng)方面(mian)應(ying)用研(yan)究的(de)發展迅速,納米量級(ji)的(de)光(guang)催(cui)化劑(ji)的(de)研(yan)究,已經(jing)成為國(guo)際上最活躍(yue)的(de)研(yan)究領域(yu)之(zhi)一。