光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)是目前(qian)研究(jiu)較多的(de)(de)一項高級(ji)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying),就(jiu)是在光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)作用下進(jin)行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)需要分子吸收特(te)定波長(chang)的(de)(de)電磁輻射(she),受(shou)激(ji)產生分子激(ji)發(fa)態,然后會發(fa)生化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)生成(cheng)新(xin)的(de)(de)物質(zhi),或者變成(cheng)引(yin)發(fa)熱反(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)(guang)(guang)子的(de)(de)能(neng)量,在太(tai)陽能(neng)的(de)(de)利(li)用中光(guang)(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以(yi)及光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一直(zhi)是十(shi)分活(huo)躍的(de)(de)研究(jiu)領域。
光(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)技術(shu)利(li)用(yong)(yong)光(guang)激發(fa)氧(yang)化(hua)(hua)將(jiang)O2、H2O2等氧(yang)化(hua)(hua)劑與光(guang)輻射相結合。所(suo)用(yong)(yong)光(guang)主要為紫外(wai)光(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以(yi)用(yong)(yong)于處(chu)理污水中CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外(wai),在有紫外(wai)光(guang)的(de)Fenton體系中,紫外(wai)光(guang)與鐵離子之間存在著(zhu)協同(tong)效應,使H2O2分解產(chan)生羥基自由基的(de)速率大(da)大(da)加快,促進(jin)有機物的(de)氧(yang)化(hua)(hua)去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)n—型半導體TiO2電極上(shang)發現了(le)(le)光催(cui)化裂解水反(fan)應,在(zai)Nature上(shang)發表了(le)(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭(jie)開了(le)(le)多相(xiang)光催(cui)化新時代的序幕(mu)。
1976 年(nian)John. H .Carey等研(yan)(yan)究了(le)多氯聯苯的光催化氧(yang)化,被(bei)認為是光催化技(ji)術在(zai)消除環境污染物(wu)方(fang)面(mian)的首創性研(yan)(yan)究工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發現(xian)在光照條件(jian)下,TiO2對丙烯環氧(yang)化(hua)具有光催化(hua)活性,從而拓寬(kuan)了(le)(le)光催化(hua)的(de)應(ying)用(yong)范圍,為有機物(wu)氧(yang)化(hua)反應(ying)提(ti)供(gong)了(le)(le)一條新的(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)(he)D.Follio就烷烴、烯烴和(he)(he)芳香烴的(de)氯化(hua)(hua)物等一系列污染物的(de)光(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)作(zuo)了連續研究,發現反應物都能迅(xun)速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研究(jiu)發現(xian)有機物的(de)半導體光催化過程由羥基自由基(OH)引(yin)起(qi),在(zai)體系中(zhong)加入H2O2可增(zeng)加OH的(de)濃度。
進入了90 年代,隨著(zhu)納米(mi)技術的(de)興起和光催化技術在環境(jing)保護、衛生保健、有機合成(cheng)等方面應用研究(jiu)的(de)發展迅(xun)速,納米(mi)量級(ji)的(de)光催化劑的(de)研究(jiu),已經成(cheng)為國際上最活躍的(de)研究(jiu)領(ling)域(yu)之一。