光(guang)化(hua)學(xue)(xue)及光(guang)催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)法是(shi)目前研究(jiu)較(jiao)多的(de)(de)一項高級氧(yang)化(hua)技術。所謂(wei)光(guang)催(cui)化(hua)反(fan)應(ying),就是(shi)在(zai)光(guang)的(de)(de)作用下進行的(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)。光(guang)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)需要分(fen)子(zi)吸收特(te)定波長的(de)(de)電磁輻射,受激產(chan)生分(fen)子(zi)激發態,然(ran)后(hou)會發生化(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)生成(cheng)新(xin)的(de)(de)物質,或者(zhe)變成(cheng)引發熱反(fan)應(ying)的(de)(de)中(zhong)間(jian)化(hua)學(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)應(ying)的(de)(de)活化(hua)能(neng)來源于光(guang)子(zi)的(de)(de)能(neng)量,在(zai)太陽能(neng)的(de)(de)利(li)用中(zhong)光(guang)電轉化(hua)以(yi)及光(guang)化(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)一直是(shi)十(shi)分(fen)活躍的(de)(de)研究(jiu)領(ling)域。
光(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)技術(shu)利用(yong)光(guang)(guang)激發氧化(hua)(hua)將(jiang)O2、H2O2等氧化(hua)(hua)劑與光(guang)(guang)輻射相(xiang)結合。所用(yong)光(guang)(guang)主要為(wei)紫外(wai)光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以(yi)用(yong)于(yu)處理污水(shui)中CCl4、多氯聯苯等難降解物(wu)(wu)質(zhi)。另(ling)外(wai),在有(you)(you)紫外(wai)光(guang)(guang)的Fenton體(ti)系中,紫外(wai)光(guang)(guang)與鐵離子(zi)之間存在著(zhu)協同效應,使H2O2分解產生羥(qian)基自(zi)由基的速(su)率大(da)大(da)加快,促進有(you)(you)機物(wu)(wu)的氧化(hua)(hua)去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體(ti)TiO2電極上發現了(le)光催化裂解水反應,在Nature上發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催化新時代(dai)的序幕。
1976 年John. H .Carey等研(yan)究了多氯聯(lian)苯的光催(cui)化氧化,被認為是光催(cui)化技術(shu)在消除環境(jing)污染物方面的首創(chuang)性研(yan)究工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)(guang)照(zhao)條(tiao)件下,TiO2對丙(bing)烯環氧化(hua)具有(you)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)活性(xing),從而拓寬了光(guang)(guang)催(cui)化(hua)的應用范圍,為(wei)有(you)機物氧化(hua)反應提供了一條(tiao)新的思路。
自(zi)1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴、烯烴和芳香烴的氯化物(wu)(wu)等一系(xi)列污染物(wu)(wu)的光催化氧化作了連續研究,發(fa)現反應物(wu)(wu)都能迅(xun)速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發(fa)現有機物(wu)的半(ban)導體(ti)光催化過程由羥(qian)基自由基(OH)引起,在體(ti)系中加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了(le)90 年代,隨著納米技(ji)術(shu)(shu)的興(xing)起和(he)光(guang)(guang)催化(hua)技(ji)術(shu)(shu)在環境保護、衛生(sheng)保健、有機(ji)合成等方(fang)面應用研究的發(fa)展迅(xun)速,納米量級的光(guang)(guang)催化(hua)劑的研究,已(yi)經(jing)成為國際(ji)上最(zui)活(huo)躍的研究領域(yu)之(zhi)一。