光(guang)(guang)化(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)法(fa)是目前研究較多的(de)一項高級氧(yang)(yang)化(hua)技術。所(suo)謂光(guang)(guang)催化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying),就是在(zai)光(guang)(guang)的(de)作(zuo)用(yong)下進行的(de)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)。光(guang)(guang)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)需要(yao)分子吸收特定波長(chang)的(de)電磁輻射,受(shou)激產(chan)(chan)生(sheng)分子激發態,然(ran)后會發生(sheng)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)成新的(de)物(wu)質,或者(zhe)變成引發熱(re)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)中(zhong)間化(hua)學(xue)(xue)產(chan)(chan)物(wu)。光(guang)(guang)化(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)活化(hua)能(neng)來源于光(guang)(guang)子的(de)能(neng)量(liang),在(zai)太陽能(neng)的(de)利(li)用(yong)中(zhong)光(guang)(guang)電轉化(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)一直(zhi)是十(shi)分活躍(yue)的(de)研究領域。
光(guang)催化氧化技術利用光(guang)激(ji)發氧化將O2、H2O2等(deng)氧化劑與(yu)光(guang)輻射相(xiang)結(jie)合。所用光(guang)主要為紫(zi)外光(guang),包(bao)括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用于處理污(wu)水中(zhong)CCl4、多氯聯苯等(deng)難降解(jie)物(wu)質。另外,在有紫(zi)外光(guang)的(de)Fenton體系中(zhong),紫(zi)外光(guang)與(yu)鐵離子之間存在著(zhu)協同效應,使H2O2分解(jie)產生羥基(ji)自由基(ji)的(de)速率大(da)大(da)加快,促進有機物(wu)的(de)氧化去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體(ti)TiO2電極上發現了光催(cui)化(hua)裂解水(shui)反(fan)應(ying),在Nature上發表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多(duo)相光催(cui)化(hua)新(xin)時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯苯的(de)(de)光催化(hua)氧(yang)化(hua),被(bei)認為是光催化(hua)技術(shu)在消除環境(jing)污染物(wu)方(fang)面的(de)(de)首創性(xing)研究工作。
1977 年,YokotaT等(deng)發現在光照條件下,TiO2對丙烯(xi)環氧化(hua)(hua)具有光催化(hua)(hua)活性,從而拓寬(kuan)了光催化(hua)(hua)的應用范圍,為(wei)有機(ji)物氧化(hua)(hua)反應提供了一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴(jing)、烯烴(jing)和芳香烴(jing)的氯(lv)化物(wu)等(deng)一系列污染物(wu)的光催化氧化作了連續(xu)研究,發現反應(ying)物(wu)都能迅速(su)降(jiang)解(jie)。
1989 年(nian),Tanaka.K 等(deng)人研究發(fa)現有機物的半(ban)導體光催化過程(cheng)由羥基自(zi)由基(OH)引起(qi),在體系中(zhong)加(jia)入(ru)H2O2可(ke)增(zeng)加(jia)OH的濃度(du)。
進入了(le)90 年代,隨著納米技術的興(xing)起和光催化技術在環境(jing)保(bao)護、衛生保(bao)健、有機合(he)成等(deng)方(fang)面應用(yong)研(yan)究(jiu)的發展迅速,納米量級的光催化劑的研(yan)究(jiu),已經(jing)成為國際上(shang)最活躍的研(yan)究(jiu)領域之(zhi)一。