光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研究較多的(de)一(yi)項高級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂(wei)光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying),就是(shi)在光(guang)的(de)作用下進行的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)需要(yao)分子吸(xi)收特(te)定波長的(de)電(dian)磁輻射(she),受激產生分子激發(fa)態,然后會發(fa)生化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)生成新的(de)物質,或者(zhe)變成引發(fa)熱(re)反應(ying)的(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應(ying)的(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來(lai)源于光(guang)子的(de)能(neng)量(liang),在太陽能(neng)的(de)利用中光(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直(zhi)是(shi)十分活躍(yue)的(de)研究領域。
光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術利(li)用(yong)光(guang)激發氧(yang)化(hua)將(jiang)O2、H2O2等(deng)(deng)氧(yang)化(hua)劑(ji)與光(guang)輻(fu)射相(xiang)結合。所(suo)用(yong)光(guang)主要為紫(zi)外光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)(deng)工藝(yi),可(ke)以(yi)用(yong)于處理污水(shui)中CCl4、多氯(lv)聯苯等(deng)(deng)難降(jiang)解物質。另外,在有紫(zi)外光(guang)的Fenton體(ti)系中,紫(zi)外光(guang)與鐵離子之間存在著協(xie)同效(xiao)應,使H2O2分解產生羥基自由基的速(su)率大(da)大(da)加快,促進有機物的氧(yang)化(hua)去除。
發(fa)展(zhan)史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導體TiO2電(dian)極上發(fa)現了光催化裂解水反應(ying),在Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相(xiang)光催化新時(shi)代的序(xu)幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研(yan)究(jiu)了多氯聯苯的光催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua),被認為是(shi)光催化(hua)(hua)技術在消除環境(jing)污染物方面的首(shou)創性研(yan)究(jiu)工(gong)作。
1977 年,YokotaT等發現在光照條(tiao)件下,TiO2對丙烯環氧(yang)化(hua)(hua)(hua)具有光催化(hua)(hua)(hua)活性,從而拓寬了(le)光催化(hua)(hua)(hua)的應(ying)(ying)用(yong)范圍,為(wei)有機物氧(yang)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)提供了(le)一條(tiao)新的思(si)路。
自(zi)1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴(jing)、烯(xi)烴(jing)和芳香烴(jing)的(de)氯(lv)化物等一系列(lie)污染物的(de)光(guang)催化氧(yang)化作了連(lian)續研究,發(fa)現(xian)反應物都能(neng)迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究(jiu)發現有機物(wu)的半導體光催化(hua)過程由羥基自(zi)由基(OH)引起,在體系中加入H2O2可(ke)增加OH的濃度。
進入(ru)了90 年代,隨著納(na)(na)米(mi)技術(shu)的興(xing)起和光催(cui)(cui)化技術(shu)在環境保(bao)護(hu)、衛生保(bao)健、有機合成等方面應(ying)用研(yan)究(jiu)的發(fa)展迅(xun)速,納(na)(na)米(mi)量級的光催(cui)(cui)化劑的研(yan)究(jiu),已經成為國(guo)際上最活(huo)躍的研(yan)究(jiu)領域(yu)之一。