光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是目(mu)前研(yan)究(jiu)較多(duo)的(de)(de)一項(xiang)高級氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)。所謂光(guang)(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying),就是在光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)需要分子吸(xi)收特(te)定波長的(de)(de)電(dian)磁輻射,受激(ji)產生(sheng)分子激(ji)發(fa)(fa)態,然后會發(fa)(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)成新(xin)的(de)(de)物質,或(huo)者(zhe)變成引發(fa)(fa)熱反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)中間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產物。光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源于(yu)光(guang)(guang)(guang)子的(de)(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)(de)利(li)用(yong)中光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一直是十(shi)分活躍的(de)(de)研(yan)究(jiu)領域。
光(guang)(guang)催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)技術利用光(guang)(guang)激發氧(yang)化(hua)將O2、H2O2等(deng)氧(yang)化(hua)劑與(yu)光(guang)(guang)輻射相結合(he)。所用光(guang)(guang)主要(yao)為紫(zi)(zi)(zi)外光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等(deng)工藝(yi),可以用于(yu)處理污水中(zhong)CCl4、多氯聯苯等(deng)難降解(jie)物(wu)質。另外,在有(you)紫(zi)(zi)(zi)外光(guang)(guang)的(de)Fenton體系中(zhong),紫(zi)(zi)(zi)外光(guang)(guang)與(yu)鐵離子之間存在著協同效應(ying),使H2O2分解(jie)產生羥基(ji)自由(you)基(ji)的(de)速(su)率(lv)大大加(jia)快,促進(jin)有(you)機物(wu)的(de)氧(yang)化(hua)去(qu)除。
發(fa)展(zhan)史:1972 年(nian),Fujishima和 Honda在n—型半(ban)導體TiO2電極(ji)上發(fa)現了光(guang)催化(hua)裂(lie)解(jie)水反應(ying),在Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光(guang)催化(hua)新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等研究(jiu)(jiu)了多氯聯苯(ben)的光(guang)催化氧化,被認為是光(guang)催化技術在消除環境污染物方面的首創性研究(jiu)(jiu)工作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條(tiao)件下,TiO2對丙烯(xi)環氧(yang)化具(ju)有光(guang)催化活(huo)性(xing),從而拓(tuo)寬了光(guang)催化的應(ying)用范圍,為有機物氧(yang)化反(fan)應(ying)提供了一條(tiao)新的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯(xi)烴和芳香烴的(de)氯化(hua)物等一系列污染物的(de)光催(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)作了連續研究,發現反應物都能迅速降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機(ji)物(wu)的(de)半導體(ti)光(guang)催(cui)化過程(cheng)由(you)羥(qian)基自(zi)由(you)基(OH)引起,在(zai)體(ti)系中(zhong)加(jia)入H2O2可增加(jia)OH的(de)濃度。
進入(ru)了(le)90 年代,隨著納(na)米技(ji)術(shu)的(de)興起和光(guang)催化(hua)(hua)技(ji)術(shu)在環境(jing)保(bao)護(hu)、衛生保(bao)健、有機(ji)合成等(deng)方(fang)面(mian)應用研(yan)究(jiu)的(de)發展(zhan)迅速,納(na)米量級的(de)光(guang)催化(hua)(hua)劑的(de)研(yan)究(jiu),已經成為國際(ji)上(shang)最活(huo)躍的(de)研(yan)究(jiu)領域之一。