光催化氧化技術(shù)是在光化學(xué)氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。光化學(xué)氧化技術(shù)是在可見光或紫外光作用下使有機(jī)污染物氧化降解的反應(yīng)過程。但由于反應(yīng)條件所限,光化學(xué)氧化降解往往不夠徹底,易產(chǎn)生多種芳香族有機(jī)中間體,成為光化學(xué)氧化需要克服的問題,而通過和光催化氧化劑的結(jié)合,可以大大提高光化學(xué)氧的效率。
光催化氧化技術(shù)是在光化學(xué)氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。光化學(xué)氧化技術(shù)是在可見光或紫外光作用下使有機(jī)污染物氧化降解的反應(yīng)過程。但由于反應(yīng)條件所限,光化學(xué)氧化降解往往不夠徹底,易產(chǎn)生多種芳香族有機(jī)
中間體,成為光化學(xué)氧化需要克服的問題,而通過和光催化氧化劑的結(jié)合,可以大大提高光化學(xué)氧的效率。
根據(jù)光催化氧化劑使用的不同,可以分為均相光催化氧化和非均相光催化氧化。
均相光催化降解是以Fe
2+或Fe
3+及H
2O
2為介質(zhì),通過光助 - 芬頓反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基使污染物得到降解。紫外光線可以提高氧化反應(yīng)的效果,是一種有效的催化劑。紫外/臭氧(UV/03)組合是通過加速臭氧分解速率,提高羥基自由基的生成速度,并促使有機(jī)物形成大量
活化分子,來提高難降解有機(jī)污染物的處理效率。
非均相光催化降解是利用光照射某些具有
能帶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光催化劑如TiO
2、ZnO、CdS、WO
3、SrTiO
3、Fe
2O
3等,可誘發(fā)產(chǎn)生羥基自由基。在水溶液中,水分子在半導(dǎo)體光催化劑的作用下,產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基,可以氧化分解各種有機(jī)物。把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于POPs的處理,可以取得良好的效果,但是并不是所有的半導(dǎo)體材料都可以用作這項(xiàng)技術(shù)的催化劑,比如CdS是一種高活性的半導(dǎo)體光催化劑,但是它容易發(fā)生光陽極腐蝕,在實(shí)際處理技術(shù)中不太實(shí)用。而TiO
2可使用的波長最高可達(dá)387.5nm,價(jià)格便宜,多數(shù)條件下不溶解,耐光,無毒性,因此TiO
2得到了廣泛的應(yīng)用
利用光催化氧化技術(shù)可以高效降解或完全礦化常見的氣相有機(jī)污染物,而不產(chǎn)生二次污染。襲著革,李官賢研究表明,納米級 TiO
2 復(fù)合一種金屬氧化物制成光催化劑對 NO
2、 SO
2、 H
2S 等酸性氣體和 NH
3、 CS
2 等堿性氣體去除效果較好,且這些有害氣體可以較為容易地氧化成為 NO
3-、 SO
42-等。J.W Tang等用合成的CaBi
2O
4 做催化劑,在可見光下光降解
乙醛,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,光照 2 h 后,乙醛被完全分解。