光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是(shi)目前研究較多的一項(xiang)高(gao)級氧化(hua)(hua)技術。所謂光(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying),就(jiu)是(shi)在(zai)(zai)光(guang)(guang)的作用下進行的化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)需要分子(zi)吸(xi)收特定波(bo)長的電磁輻射,受激產生(sheng)分子(zi)激發(fa)態,然(ran)后會(hui)發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)新(xin)的物(wu)質,或者變成(cheng)引(yin)發(fa)熱反(fan)(fan)應(ying)的中間化(hua)(hua)學(xue)產物(wu)。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)的活化(hua)(hua)能(neng)(neng)來(lai)源于光(guang)(guang)子(zi)的能(neng)(neng)量(liang),在(zai)(zai)太(tai)陽能(neng)(neng)的利用中光(guang)(guang)電轉化(hua)(hua)以及光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)一直是(shi)十分活躍(yue)的研究領域。
光(guang)催化(hua)氧化(hua)技(ji)術利用(yong)(yong)光(guang)激發氧化(hua)將(jiang)O2、H2O2等(deng)氧化(hua)劑與光(guang)輻射相(xiang)結合。所用(yong)(yong)光(guang)主要為(wei)紫(zi)外光(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝,可以用(yong)(yong)于處(chu)理污水中CCl4、多(duo)氯(lv)聯苯等(deng)難降解物質(zhi)。另外,在有(you)紫(zi)外光(guang)的Fenton體系中,紫(zi)外光(guang)與鐵離(li)子(zi)之間存在著協同效(xiao)應,使H2O2分解產生羥基(ji)(ji)自由基(ji)(ji)的速(su)率大(da)(da)大(da)(da)加(jia)快,促進有(you)機物的氧化(hua)去(qu)除。
發(fa)展史(shi):1972 年(nian),Fujishima和(he) Honda在(zai)(zai)n—型半導體TiO2電極上發(fa)現了光(guang)催化裂解水反應,在(zai)(zai)Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光(guang)催化新時(shi)代的(de)序(xu)幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研(yan)(yan)究(jiu)了多氯聯苯(ben)的(de)光催化(hua)氧化(hua),被認(ren)為是光催化(hua)技術在消除環(huan)境污染物方面(mian)的(de)首創性研(yan)(yan)究(jiu)工作。
1977 年(nian),YokotaT等(deng)發現(xian)在光(guang)照條件(jian)下(xia),TiO2對丙(bing)烯環氧化(hua)具有光(guang)催(cui)化(hua)活性(xing),從(cong)而拓(tuo)寬了光(guang)催(cui)化(hua)的應(ying)用范圍,為有機物(wu)氧化(hua)反應(ying)提(ti)供了一條新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳(fang)香烴的氯化(hua)物等一系(xi)列污染物的光催化(hua)氧化(hua)作了連續研究,發現反應(ying)物都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現有(you)機(ji)物的半導體(ti)光(guang)催化過程由(you)(you)羥基(ji)自由(you)(you)基(ji)(OH)引起,在體(ti)系中加入H2O2可增加OH的濃度。
進入(ru)了90 年(nian)代(dai),隨著(zhu)納米技術的(de)興起和光(guang)催化技術在環(huan)境保護(hu)、衛生保健、有機合成(cheng)等方面應(ying)用研究(jiu)(jiu)的(de)發展迅速(su),納米量級的(de)光(guang)催化劑的(de)研究(jiu)(jiu),已經成(cheng)為(wei)國際上最活躍的(de)研究(jiu)(jiu)領(ling)域(yu)之一。