光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是目(mu)前研(yan)究(jiu)較多(duo)的(de)(de)(de)一項高(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反應,就是在光(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用下進行的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應需要分子(zi)吸收特定波長的(de)(de)(de)電磁(ci)輻射(she),受激產(chan)生分子(zi)激發態,然后(hou)會發生化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應生成新的(de)(de)(de)物質,或(huo)者變成引發熱反應的(de)(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產(chan)物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源(yuan)于光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)(de)(de)利用中(zhong)光(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以(yi)及光(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一直是十分活躍(yue)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)領域。
光(guang)催(cui)化氧化技(ji)術(shu)利用光(guang)激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光(guang)輻(fu)射相結合。所用光(guang)主要為紫外(wai)光(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處理(li)污水中CCl4、多氯聯苯等難降解(jie)物質。另外(wai),在有紫外(wai)光(guang)的Fenton體(ti)系中,紫外(wai)光(guang)與鐵(tie)離子之間存在著(zhu)協同效應,使(shi)H2O2分(fen)解(jie)產生羥基自由基的速(su)率大大加快,促進有機(ji)物的氧化去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體TiO2電極(ji)上發現(xian)了(le)光催(cui)化(hua)裂解水(shui)反應,在Nature上發表(biao)了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了(le)多相光催(cui)化(hua)新時代(dai)的序幕。
1976 年(nian)John. H .Carey等研(yan)究(jiu)了多氯聯苯的光催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua),被認(ren)為是光催(cui)化(hua)技術在消除(chu)環(huan)境污(wu)染(ran)物方(fang)面的首(shou)創性(xing)研(yan)究(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)具有光(guang)催化(hua)活性,從而拓寬了光(guang)催化(hua)的應(ying)用范圍,為有機物氧化(hua)反(fan)應(ying)提供了一條新的思(si)路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就(jiu)烷烴、烯烴和芳香烴的氯化物(wu)等一系(xi)列污染(ran)物(wu)的光催化氧化作了連續(xu)研究(jiu),發現(xian)反應物(wu)都能迅速(su)降解。
1989 年,Tanaka.K 等人(ren)研究發現有機(ji)物的半(ban)導體光催(cui)化(hua)過(guo)程由(you)羥基自由(you)基(OH)引(yin)起,在體系(xi)中加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的濃度。
進入了(le)90 年代,隨(sui)著納(na)米(mi)(mi)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)興起和光催化技(ji)(ji)術(shu)在(zai)環境保(bao)護、衛生保(bao)健、有(you)機(ji)合成等(deng)方面應用研究(jiu)的(de)(de)發展迅(xun)速(su),納(na)米(mi)(mi)量級(ji)的(de)(de)光催化劑的(de)(de)研究(jiu),已經成為國際上最活躍的(de)(de)研究(jiu)領域(yu)之一。